KR100959122B1 - 자전거의 조향축 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거 조향축 잠금장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조향축 잠금장치를 프레임 내에 장착시켜 외관에 돌출이 없게 하여 미관이 수려하고, 도난시에도 자전거 재사용이 불가능하여 도난 예방이 가능한 자전거 조향축 잠금장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치는, 키(Key)에 의해 회전하는 키 실린더(Key Cylinder)와; 상기 키 실린더를 내장하며 피장착체에 고정되는 키 실린더 하우징(Key Cylinder Housing)과; 상기 키 실린더 하우징의 외주면 위에 비접촉된 상태로 형성되고, 상기 키 실린더와 동일 회전축을 가져 상기 키의 회전에 따라 록킹-핀(Locking-Pin)을 밀어 내는 캠(Cam)과; 상기 캠의 일면에 자전거의 조향샤프트(Steering Shaft)의 일면에 형성된 삽입홀을 향하여 형성되며, 외부에 스프링이 장착되어 상기 캠의 밀어내는 힘에 의해 에 상기 삽입홀에 삽입되는 록킹-핀(Locking-Pin)과; 상기 키 실린더 하우징의 일면에 'ㄱ'자 형상으로 장착되고, 상기 록킹-핀과 대향하는 면에 가이드홀을 형성시켜 그 가이드홀에 상기 록킹-핀이 삽입되며, 상기 스프링을 탄성지지하는 가이드 및 탄성 지지체;을 포함하여 이루어진다.

조향샤프트, 헤드-튜브, 탑-튜브, 록킹-핀, 록킹-핀 가이드, 키 실린더, 키 실린더 하우징, 캠

Description

자전거의 조향축 잠금장치{STEERING SHAFT LOCKING DEVICE FOR BICYCLE}

본 발명은 자전거 조향축 잠금장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조향축 잠금장치를 프레임 내에 장착시켜 외관에 돌출이 없게하여 미관이 수려하고, 도난시에도 자전거 재사용이 불가능하여 도난 예방이 가능한 자전거 조향축 잠금장치에 관한 것이다.

자전거는 일반적으로 이동이 용이한 교통수단으로서, 자전거의 주정차 및 보관시 시건장치를 통해 자전거의 도난을 예방하게 된다.

가장 일반적인 시건장치로는 상용화된 일반 와이어 체인식 잠금 장치이다. 간편한 방식으로서 주로 이용되지만, 이는 자전거와 별개의 물로 제작되어 있어 사용이 불편할 뿐 아니라 와이어를 절단하여 도난 당한경우 도난자가 자전거를 그대로 사용할 수 있어 임시 방편적인 도난 방지는 가능하나 근본적인 해결책이 불가능한 문제가 있다.

이러한 근본적인 해결을 위해 근래에는 자전거 조향축을 일정 조향각도로 위 치시킨 후 잠금장치에 의해 자전거 조향축을 고정시켜 도난시에도 재사용이 불가하도록 하는 조향축 잠금장치들이 개발되고 있다.

대한민국 실용신안등록 제20-0227840호에는 자전거도난방지시스템의 핸들 잠금장치가 개시되어 있다.

이에 개시된 조향샤프트에 고정되어 조향샤프트 중공축내에서 작동하는 핸들고정장치는 잠금다이얼을 회전시키면 다이얼과 동축인 캠이 조향샤프트에 장착된 고무라이닝패드를 밀어 헤드-튜브 내면을 압박하고 이 압력으로 자전거 핸들의 조향이 어렵게 되는 특징을 갖는다.

하지만, 대한민국 실용신안등록 제20-0227840호에 개시된 자전거 도난방지시스템은 구조가 복잡하고 조향핸들에서 발생하는 큰 모멘트를 모멘트 팔이 짧은 고무라이닝패드와 헤드-튜브 사이의 마찰력으로 이겨낸다는 것은 불가능하며, 절도를 목적으로 조향핸들을 반복적으로 회전시켜 고무라이닝패드를 마모시키면 마찰력이 작아져서 조향이 용이해져 결국 도난자가 재사용할 수 있는 단점을 내포하고 있다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 조향축 잠금장치를 통해 도난시에도 자전거의 재사용이 불가능하게 하여 도난에 대한 근복적인 해결을 가능하게 하고, 더불어 자전거 프레임 내부에 장착시켜 외관상 돌출이 없게 하여 미관이 수려한 자전거 조향축 잠금장치를 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치는, 키(Key)에 의해 회전하는 키 실린더(Key Cylinder)와; 상기 키 실린더를 내장하며 피장착체에 고정되는 키 실린더 하우징(Key Cylinder Housing)과; 상기 키 실린더 하우징의 외주면 위에 비접촉된 상태로 형성되고, 상기 키 실린더와 동일 회전축을 가져 상기 키의 회전에 따라 록킹-핀(Locking-Pin)을 밀어 내는 캠(Cam)과; 상기 캠의 일면에 접촉되며 외부에 스프링이 장착되고, 상기 캠의 밀어 내는 힘에 의해 자전거의 조향샤프트(Steering Shaft)의 일면에 형성된 삽입홀에 삽입되어 상기 조향샤프트를 잠기게 하는 록킹-핀(Locking-Pin);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 조향축 잠금장치는, 상기 록킹-핀과 동일 방향으로 상기 키 실린더 하우징의 일면에 장착되어 상기 스프링을 탄성지지하며, 상기 록킹-핀을 가이드하는가이드 및 탄성 지지체Guide);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 피장착체는 자전거의 바디 프레임인 탑-튜브이거나 상기 조향 샤프트가 내장되는 헤드-튜브이며, 상기 조향축 잠금장치는 상기 헤드-튜브와 탑-튜브가 맞닿는 부분에 상기 탑-튜브 내부에 내장되거나, 상기 헤드-튜브의 외면에 장착될 수 있도록 하여 장착 위치의 장애가 없도록 할 수 있다.

여기서, 상기 헤드-튜브가 원통의 파이프인 경우, 상기 헤드-튜브에는 상기 록킹-핀과 대향하는 위치에 상기 록킹-핀이 삽입될 수 있는 관통홀이 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 조향축 잠금장치를 통해 도난시에도 자전거의 재사용이 불가능하게 하여 도난에 대한 근복적인 해결을 가능하게 하고, 더불어 자전거 프레임 내부에 장착시켜 외관상 돌출이 없게 함으로써 미관이 수려한 자전거 조향축 잠금장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자전거의 조향축 잠금장치의 구조, 잠김 동작 및 작용 효과를 살펴본다.

도 1은 자전거의 앞부분 프레임 구조도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 자전거의 앞부분 프레임 구조는 자전거의 조향핸들(미도시)과 연결되는 조향샤프트(11)와, 조향샤프트(11)가 삽입되는 헤드-튜브(Head-Tube, 12)와, 헤드-튜브(12)와 연결되는 탑-튜브(Top-Tube, 13)와, 조향샤 프트(11)와 연결되는 자전거 앞바퀴가 회전가능하도록 고정되는 앞 포크(14)로 이루어진다.

도 2는 본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치가 설치된 구조 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A 단면도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치(20, 이하 '잠금장치'라 함)는 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 탑-튜브(13) 끝단 내부에 장착될 수 있으며, 또는 헤드-튜브(12) 외면에 별개의 물로 제조되어 부착될 수도 있다. 이하에서는 잠금장치(20)가 탑-튜브(13) 끝단 내부에 장착된 경우를 바람직한 실시예로서 설명한다.

본 발명에 따른 잠금장치(20)는 자전거의 탑-튜브(13) 끝 단에 장착시켜 헤드-튜브(12)내의 조향샤프트(11)를 록킹-핀(24)이 기계적으로 조향이 안되도록 고정하는 개념으로 잠금장치(20)가 탑-튜브(13) 내에 장착되어 자전거의 외관에 돌출형상이 없게 하여 미관을 수려하게 하고, 잠금상태에서 자전거를 파손시키기 전에는 조향을 할 수 없어 절도를 하더라도 자전거의 재사용이 불가능하도록 한다.

도 2를 참조하면, 잠금장치(20)는 탑-튜브(13) 끝단, 즉 헤드-튜브(12)와 맞닿는 부분에 내장되는 형태로 장착된다.

도 3를 참조하여 잠금장치(20)의 구조를 살펴본다.

본 발명에 따른 잠금장치(20)는 키 실린더(Key Cylinder, 21)와, 키 실린더 하우징(Key Cylinder Housing, 22)과, 캠(Cam, 23)과, 록킹-핀(Locking-Pin, 24)과, 가이드 및 탄성 지지체(25)를 포함하여 이루어진다.

키 실린더(21)는 키(Key, 26)를 삽입할 수 있는 키홀더를 포함하며, 키 실린더 하우징(22) 내부에 장착되어 키(26)의 동작에 따라 회전하게 된다.

키 실린더 하우징(22)은 키 실린더(21)를 내장하며 탑-튜브(13)에 고정되는 몸체 부분이다.

캠(23)은 키 실린더 하우징(22)의 외주면 위에 비접촉된 상태로 형성되고, 키 실린더(21)와 동일 회전축(미도시)을 갖음으로서 키(26)의 회전에 따라 록킹-핀(24)을 밀어 내어 록킹-핀(24)을 조향샤프트(11)의 삽입홀(11a, 도 4 참조)에 삽입시켜 조향샤프트(11)를 소정의 조향각도 상태에서 잠기게 한다. 캠(23)은 캠의 회전에 따라 록킹-핀(24)이 핀 축방향으로 직선왕복운동을 할 수 있도록 동력을 제공하는 역할을 담당한다.

록킹-핀(24)은 캠(23)의 일면(조향샤프트(11)의 삽입홀(11a)과 대향되도록)에 접촉되며 외부에 스프링(27)이 장착되고, 캠(23)의 밀어 내는 힘에 의해 자전거의 조향샤프트(11)를 잠기게 하는 잠금 핀이다.

가이드 및 탄성 지지체(25)는 록킹-핀(24)과 동일 방향으로 형성되며 키 실린더 하우징(22)의 일면에 장착되고, 록킹-핀(24)의 노브와의 사이에서 스프링(27)을 탄성지지하며 록킹-핀(24)을 가이드하는 가이드홀(25a)이 형성된다.

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 잠금장치(20)의 동작 과정을 살펴본다.

설명에 앞서, 조향샤프트(11)의 소정의 위치(상세하게는 조향샤프트(11)가 소정의 조향각도로 회전된 상태에서 록킹-핀(24)과 대향되는 위치)에 록킹-핀(24) 이 삽입될 수 있는 삽입홀(11a)을 1개소 형성하여 조향샤프트(11)가 소정의 조향각도에서 록킹-핀(24)이 삽입될 수 있도록 한다.

또한, 헤드-튜브(12)가 원통형의 프레임으로 구성된 경우에는 헤드-튜브(12)에 탑-튜브(13)에 장착된 잠금장치(20)의 록킹-핀(24)이 조향샤프트(11)에 삽입될 수 있도록 관통용 관통홀(12a)을 1개소 형성한다. 헤드-튜브(12)가 일부절개되어 개구부 부분이 탑-튜브(13)과 연결된 경우에는 관통홀(12a)을 형성할 필요없이 개구부 자체가 관통홀(12a) 역할을 수행할 수 있을 것이다.

먼저, 잠금동작을 살펴본다.

키(26)를 자전거의 탑-튜브(13)에 내장되어 있는 잠금장치(20)의 키홀더가 형성된 키 실린더(21)에 꼽고 키(26)를 잠금 위치(미도시)로 회전시킨다.

키(26)의 회전에 따라 키 실린더(21)와 동일 회전축(미도시)에 있는 캠(23)이 록킹-핀(24)을 밀어 내면서 조향샤프트(11)의 외면에 압력을 가하게 된다.

록킹-핀(24)에 압력이 인가된 상태에서 조향핸들을 돌리게 되면 조향핸들과 연동된 조향샤프트(11)가 소정의 위치에서 소정 조향각도로 회전하면서 조향샤프트(11)의 삽입홀(11a)로 록킹-핀(24)이 삽입된다.

조향축 잠금이 완료되면 키(26)를 키 실린더(21)에서 뽑는다.

해제동작은 키(26)를 키 실린더(21)에 꼽고 잠금위치의 반대방향으로 돌리면 록킹-핀(24)에 부가된 캠(23)의 압력이 해제되면서 록킹-핀(24)에 장착된 스프링(27)이 탄성 복원되어 이 복원력으로 조향샤프트(11)의 삽입홀(11a)에서 록킹-핀(24)이 이탈되면서 조향축 잠금이 해제된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 자전거의 앞부분 프레임 구조도이다.

도 2는 본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치가 설치된 구조 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 자전거 조향축 잠금장치의 분해 사시도이다.

도 4는 도 2의 A-A 단면도를 도시한 것이다.

Claims (4)

1. 키(Key)에 의해 회전되는 키 실린더(Key Cylinder)와;

   상기 키 실린더를 내장하며 피장착체에 고정되는 키 실린더 하우징(Key Cylinder Housing)과;

   상기 키 실린더 하우징의 외주면 위에 비접촉된 상태로 형성되고, 상기 키 실린더와 동일 회전축을 가져 상기 키의 회전에 따라 록킹-핀(Locking-Pin)을 밀어 내는 캠(Cam)과;

   상기 캠의 일면에 자전거의 조향샤프트(Steering Shaft)의 일면에 형성된 삽입홀을 향하여 형성되며, 외부에 스프링이 장착되어 상기 캠의 밀어내는 힘에 의해 에 상기 삽입홀에 삽입되는 록킹-핀(Locking-Pin)과;

   상기 키 실린더 하우징의 일면에 'ㄱ'자 형상으로 장착되고, 상기 록킹-핀과 대향하는 면에 가이드홀을 형성시켜 그 가이드홀에 상기 록킹-핀이 삽입되며, 상기 스프링을 탄성지지하는 가이드 및 탄성 지지체;를 포함하는, 자전거의 조향축 잠금장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 피장착체는 자전거의 바디 프레임인 탑-튜브이거나 상기 조향샤프트가 내장되는 헤드-튜브이며,

   상기 조향축 잠금장치는 상기 헤드-튜브와 탑-튜브가 맞닿는 부분에 상기 탑-튜브 내부에 내장되거나, 상기 헤드-튜브의 외면에 장착되는, 자전거의 조향축 잠금장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 헤드-튜브가 원통의 파이프인 경우, 상기 헤드-튜브에는 상기 록킹-핀과 대향하는 위치에 상기 록킹-핀이 삽입될 수 있는 관통홀이 형성되는, 자전거의 조향축 잠금장치.

Images