KR101195494B1 - 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전하는 롤러의 압박에 의해 맨홀뚜껑이 쉽게 개방되지 않는 맨홀뚜껑 잠금장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맨홀뚜껑 폐쇄시 롤러가 회전하여 구름접촉이 이루어짐으로써 원활한 닫힘이 이루어지는 반면 개방시에는 롤러가 회전하지 않아 미끄럼접촉이 이루어짐으로써 쉽게 개방되지 않는 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치는 반발수단에 의해 전방으로 돌출되는 롤러와 롤러가 걸림되는 걸림턱이 맨홀받침대와 맨홀뚜껑에 구비된 잠금장치에 있어서, 상기 롤러는 맨홀뚜껑 닫힘 시에만 회전하고 개방 시에는 회전하지 않는 일 방향 회전수단이 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치는 롤러가 일 방향으로만 회전함에 따라 맨홀뚜껑 패쇄 시 롤러가 회전하여 구름접촉에 의한 원활한 닫힘이 이루어지고 개방시에는 롤러가 회전하지 않아 미끄럼접촉에 의한 개방이 이루어짐으로써 외부의 충격 및 맨홀 내의 압력에 의해 쉽게 개방되지 않는 효과가 있다.

Description

일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치{locking device for manhole cover}

본 발명은 회전하는 롤러의 압박에 의해 맨홀뚜껑이 쉽게 개방되지 않는 맨홀뚜껑 잠금장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맨홀뚜껑 폐쇄시 롤러가 회전하여 구름접촉이 이루어짐으로써 원활한 닫힘이 이루어지는 반면 개방시에는 롤러가 회전하지 않아 미끄럼접촉이 이루어짐으로써 쉽게 개방되지 않는 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로 맨홀뚜껑은 맨홀받침대의 상단에 안착되어 차량이나 보행자가 맨홀로 빠지는 것을 방지한다. 이러한 맨홀뚜껑은 충분한 하중을 견디기 위해 금속재로 제조되어 중량임에도 불구하고 차량의 충격이나 맨홀 내의 압력에 의해 개7방되어 안전사고를 일으키는 문제가 종종 발생한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 여러 방식의 맨홀뚜껑 잠금장치가 개발되어 사용되고 있다. 초기의 맨홀뚜껑 잠금장치는 볼트를 이용하여 맨홀뚜껑과 맨홀받침대를 체결하여 고정하였는데, 볼트를 체결하기 위해 볼트공을 서로 일치시켜야 하고 여러 개의 볼트를 모두 조이고 풀어야 하는 작업이 수반되므로 잠금 및 해체 작업이 매우 번거로우며, 볼트 머리가 외부로 돌출되지 않고 묻혀야 하는데 주변으로 이물질이 끼어 볼트 해체하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

그리고 등록특허 제10-0924838호 및 제10-0963873호는 걸쇠의 후미부에 스프링을 장착하여 스프링의 탄성력에 의해 전진했다가 맨홀뚜껑이 맨홀받침에 닿게 되면 걸쇠의 단부가 걸림 턱에 닿아 스프링을 압축시키면서 후퇴하고 걸림턱을 지나면서 다시 탄력 돌출하여 잠금하는 잠금장치가 있다. 그러나 이러한 맨홀뚜껑 잠금장치는 맨홀뚜껑을 개방할 때 걸쇠의 단부가 걸림턱을 넘어가는 과정에서 마찰력이 심하게 발생하여 걸쇠와 이를 지지하는 하우징이 손상되는 현상이 발생하고, 또 걸쇠의 선단부가 마모되어 장시간 사용에 따라 걸림 기능이 저하되는 문제점이 있다.

등록특허 제10-0592091호는 길고 만곡진 탄성활대의 말단에 걸쇠가 일체로 형성하고 이 걸쇠가 걸림턱에 걸림되도록 한 것으로, 맨홀뚜껑을 개방하면 걸쇠의 단부가 걸림턱과의 마찰로 인해 휘면서 걸쇠가 후퇴하여 잠금상태가 해제됨으로써 맨홀뚜껑을 용이하게 개방할 수 있는 것이다. 그러나 이러한 잠금장치는 맨홀뚜껑을 개방하는 과정에서 탄성활대가 전후로 휠 뿐만 아니라 수직 방향으로도 휘게 되므로 반복되는 개폐작업에 의해 탄성활대가 부러지거나 변형되는 현상이 발생된다.

최근에는 걸쇠의 선단에 회전하는 롤러를 설치하여 걸림턱을 넘어갈 때 구름접촉을 함으로써 손쉽게 개폐되는 잠금장치가 개발되었다. 이와 같이 롤러를 이용함으로써 손쉬운 개폐는 물론 부품의 변형을 방지하고 강한 압박이 가능한 이점이 있다. 그러나 회전하는 롤러를 이용할 경우 맨홀뚜껑 패쇄가 용이한 만큼 개방도 쉽게 되므로 본연의 잠금장치 기능이 저하되는 문제가 있다.

[특허문헌 1] KR 10-0924838 B1 (2009.10.27) [특허문헌 2] KR 10-0963873 B1 (2010.06.08) [특허문헌 3] KR 10-0592091 B1 (2006.06.14) [특허문헌 4] KR 10-0331953 B1 (2002.03.26)

이에 본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 강한 압박력과 개폐가 용이한 롤러 방식을 이용하되 롤러가 일 방향으로만 회전하도록 하여 맨홀뚜껑 닫힘 시에는 구름접촉을 하여 쉽게 닫히고 개방시에는 미끄럼접촉을 하여 쉽게 개방되지 않는 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치는,

반발수단에 의해 전방으로 돌출되는 롤러와 롤러가 걸림되는 걸림턱이 맨홀받침대와 맨홀뚜껑에 구비된 잠금장치에 있어서,

상기 롤러는 맨홀뚜껑 닫힘 시에만 회전하고 개방 시에는 회전하지 않는 일 방향 회전수단이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 일 방향 회전수단은 축받이의 축공을 롤러 축보다 크게 하여 유격을 형성하고, 롤러 축이 축공의 하부에 위치할 때만 롤러 표면과 접하는 마찰면을 롤러 하부에 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 마찰면이나 롤러 표면 또는 마찰면과 롤러 표면에 요철을 형성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 일 방향 회전수단은 롤러의 일측에 렛치 휠을 일체로 형성하고 축받이에 렛치를 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 롤러는 삼각 또는 사각으로 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치는 롤러가 일 방향으로만 회전함에 따라 맨홀뚜껑 패쇄 시 롤러가 회전하여 구름접촉에 의한 원활한 닫힘이 이루어지고 개방시에는 롤러가 회전하지 않아 미끄럼접촉에 의한 개방이 이루어짐으로써 외부의 충격 및 맨홀 내의 압력에 의해 쉽게 개방되지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 전체 단면도.
도 2은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 부분 사시도.
도 3는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 분리 사시도.
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 작동 상태를 도시한 사용 상태도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 예시도.
도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 분리 사시도.
도 7a, 7b, 7c는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 작동 상태를 도시한 사용 상태도.

이하, 본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 전체 단면도이고, 도 2은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 부분 사시도이며, 도 3는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 분리 사시도이고, 도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 작동 상태를 도시한 사용 상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치는 반발수단(33)에 의해 전방으로 돌출되는 롤러(36)와 롤러(36)가 걸림되는 걸림턱(21)이 맨홀뚜껑(10)과 맨홀받침대(20)에 구비된 잠금장치에 있어서 상기 롤러(36)는 맨홀뚜껑(10) 닫힘 시에만 회전하고 개방 시에는 회전하지 않는 일 방향 회전수단이 구비된다.

상기 맨홀뚜껑(10)은 그 하부에 관 형상으로 이루어져 내부에 슬라이딩 공간이 형성되고 공간이 일단으로 개방된 하우징(31)이 고정 설치되고 하우징(31) 내에 걸쇠(32)가 삽입되어 슬라이딩하도록 설치되며 걸쇠(32)의 후단에는 압축 스프링 등의 반발수단(33)이 구비됨으로써 걸쇠(32)는 항상 선단으로 돌출되려 한다. 그리고 상기 걸쇠(32)는 그 선단에 한 쌍의 축공(34)이 간격을 두고 수평으로 형성되며 상기 축공(34)에 삽입되는 축(37)을 양단에 형성한 롤러(36)가 결합되어 공회전한다. 아울러 걸쇠(32)가 전방으로 완전 돌출되어 탈착되는 것을 방지하는 스토퍼(38)가 하우징(31)의 선단에 설치된다. 이와 같은 구조에 의해 맨홀뚜껑(10)이 맨홀받침대(20)에 안착시키면 돌출된 롤러(36)가 걸림턱(21)과 접하게 되고 롤러(36)가 회전함과 동시에 하우징(31) 내부로 삽입되었다가 걸림턱(21)을 통과하는 시점부터 다시 전방으로 돌출되어 걸림된다. 이때, 롤러(36)의 위치는 걸림턱(21)의 내주연 하부 모서리에 접한 상태가 됨으로써 걸림턱(21)을 지속적으로 압박하게 된다. 즉, 롤러(36)가 걸림턱(21)을 압박함으로써 잠금 기능과 함께 맨홀뚜껑(10)을 하부로 잡아당겨 소음 방지 기능을 겸하게 된다.

특히 상기 롤러(36)는 맨홀뚜껑(10) 닫힘 시에만 회전하고 개방 시에는 회전하지 않는 일 방향 회전수단이 구비된다. 상기 일 방향 회전수단은 롤러(36)의 하부에 위치되어 롤러(36) 표면과 선택적으로 접하는 마찰면(35)을 구성하고 걸쇠(32)의 축공(34)을 롤러(36) 축보다 크게 하여 유격을 형성함으로써 롤러(36)가 하부로 즉, 롤러(36) 축(37)이 축공(34)의 하부에 위치할 때 롤러(36) 표면이 마찰면(35)과 접하도록 한다. 여기서 마찰면(35)은 수평으로 이루어지며 수직으로 위치하는 곡면 구간에도 마찰면(35)에 해당한다.

이와 같은 구조로 이루어진 맨홀뚜껑(10)을 맨홀받침대(20)에 안착시키면 도 4a에 도시된 바와 같이 맨홀받침대(20)의 걸림턱(21) 상부에 걸쇠(32)의 롤러(36)가 위치하게 되고 맨홀뚜껑(10)이 더욱 하강하면 롤러(36)의 표면이 걸림턱(21)과 접함과 동시에 도 4b에 도시된 바와 같이 걸쇠(32)가 하우징(31) 내부로 삽입되며 후퇴한다. 이 과정에서 롤러(36)는 회전하며 이동함으로써 걸림턱(21)과 구름 접촉을 하여 큰 힘들이지 않고 하우징(31) 내부로 삽입되며 하강이 이루어진다. 그리고 걸쇠(32)가 걸림턱(21) 보다 하부로 위치할 때 즉, 롤러(36)의 축(37)이 걸림턱(21) 하단보다 낮게 위치할 때부터 도 4c에 도시된 바와 같이 걸쇠(32)는 반발수단(33)에 의해 다시 전방으로 돌출되어 롤러(36)의 표면이 걸림턱(21)의 하단 모서리를 압박하게 된다. 이때, 롤러(36)의 상단은 걸림턱(21)의 하단보다 높고 롤러(36)의 선단은 걸림턱(21)의 말단보다 내측으로 위치한다. 이에 따라 롤러(36)의 압박력은 롤러(36)의 중심으로부터 걸림턱(21) 모서리 방향으로 작용한다. 결과적으로 롤러가 걸림턱(21)에 걸림되면서 압박하기 때문에 맨홀뚜껑(10)을 하부로 당기는 현상이 발생한다.

만약, 맨홀뚜껑(10)이 닫힌 상태에서 외부로부터의 충격 및 내부 압력이 발생하여 맨홀뚜껑(10)이 개방되려는 힘이 발생하면 걸림턱(21)을 압박하고 있던 롤러(36)와 걸쇠(32)가 하우징(31) 내부로 삽입되면서 승강하려 하는 힘이 발생하는데 이 과정에서 걸쇠는 승강하려하고 롤러(36)는 승강하지 않으려함에 따라 롤러(36)의 표면이 마찰면(35)과 접하게 된다. 이와 같이 롤러(36)가 마찰면(35)과 접하게 되면 롤러(36)는 회전하지 못함으로써 롤러(36)와 걸림턱(21)은 구름 접촉이 아닌 미끄럼 접촉이 발생하여 맨홀뚜껑(10)이 쉽게 개방되지 않는다. 이러한 맨홀뚜껑(10)은 지렛대와 같은 연장을 이용한 큰 외력에 의해서만 개방된다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 예시도이다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 롤러(36)나 마찰면(35) 또는 롤러(36)와 마찰면(35) 모두 요철을 형성하여 맨홀뚜껑(10) 개방시 롤러(36)의 회전을 더욱 효과적으로 방지하여 큰 외력에도 맨홀뚜껑(10)이 쉽게 개방되지 않도록 한다. 만약 롤러(36)에 요철을 형성할 경우 마찰면(35)에 돌부를 두면 더욱 효과적으로 롤러(36)의 회전을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 구조를 도시한 분리 사시도이고, 도 7a, 7b, 7c는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 작동 상태를 도시한 사용 상태도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 상기 일 방향 회전수단은 롤러(36)의 일측에 렛치 휠(41)을 일체로 형성하고 걸쇠(32)의 선단 상부에 렛치(42)를 축 결합하여 구성한다. 여기서 상기 렛치 휠(41)은 그 둘레에 경사면(41a)과 수직면(41b)으로 이루어진 톱니가 반복 형성되며, 렛치(42)는 그 끝단이 뾰족하게 형성되어 자중에 의해 하강하면 회전하는 렛치 휠(41)의 톱니와 접하도록 한다. 이러한 렛치(42)에 의해 렛치 휠(41) 및 롤러(36)는 어느 한 방향으로만 회전이 가능하고 다른 방향으로는 렛치(42)가 수직면(41b)에 걸림되므로 회전하지 못한다. 본 발명에서는 맨홀뚜껑(10) 개방 시에 회전하면 안되므로 롤러(36)의 선단이 상향으로 이동할 수 있도록 톱니의 경사면(41b) 방향을 설계함이 당연하다. 아울러 상기 롤러(36)는 삼각 또는 사각으로 형성될 수 있다. 이와 같이 삼각이나 사각으로 형성하면 롤러(36)의 중심으로부터 그 둘레의 길이가 달라지며 롤러(25)가 걸림턱(21)에 걸림 시에는 길이가 긴 쪽이 걸림되어 회전하지 않도록 하며 닫힘 시에는 짧은 쪽이 위치하여 걸림턱(21)과 접하지 않거나 살짝 닿도록 함으로써 힘들이지 않고 맨홀뚜껑(10)을 닫을 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저 맨홀뚜껑(10)을 맨홀받침대(20)에 안착시켜 닫고자 할 경우 도 7a에 도시된 바와 같이 맨홀뚜껑(10)을 맨홀받침대(20)의 상부에 위치시킨 상태에서 하강시킨다. 그러면 선단으로 돌출된 롤러(36)가 맨홀받침대(20)의 걸림턱(21)에 접하게 되고 하강하려는 힘에 의해 걸쇠(32)가 후퇴하면서 맨홀뚜껑(10)의 하강이 진행된다. 이때, 롤러(36)가 본 발명에 도시된 바와 같이 사각으로 형성된 경우 도 7b에 도시된 바와 같이 롤러(36)가 회전함과 동시에 걸쇠(32)는 살짝 후퇴한다. 만약 롤러(36)의 돌출된 길이가 짧다면 걸쇠(32)의 후퇴 없이 하강이 이루어질 수도 있다. 하강이 완료되어 롤러(36)가 걸림턱(21)의 하부에 위치하면 도 7c에 도시된 바와 같이 길게 돌출된 부위가 전방으로 위치하여 걸림턱(21)에 걸림된다. 이러한 상태에서는 렛치(42)가 렛치 휠(41)의 수직면(41b)에 걸림되어 역방향으로 회전되지 않는다. 따라서 외부로부터 충격이 발생하거나 내부에 압력이 발생하여 맨홀뚜껑(10)이 개방하려는 힘이 발생하더라도 롤러(36)가 회전하지 않아 쉽게 개방되지 않는다.

10 : 맨홀뚜껑 20 : 맨홀받침대 21 : 걸림턱
31 : 하우징 32 : 걸쇠 33 : 반발수단
34 : 축공 35 : 마찰면 36 : 롤러
37 : 축 38 : 스토퍼 39 : 요철
41 : 렛치 휠 41a : 경사면 41b : 수직면
42 : 렛치

Claims (5)

1. 반발수단(33)에 의해 전방으로 돌출되는 걸쇠(32)와, 걸쇠(32)의 선단에 수평으로 설치되는 롤러(36)와, 롤러(36)가 걸림되는 걸림턱(21)과, 맨홀뚜껑(10) 닫힘 시에만 롤러(36)가 회전하고 개방 시에는 롤러(36)가 회전하지 않는 일 방향 회전수단이 구비된 맨홀뚜껑 잠금장치에 있어서,
   상기 일 방향 회전수단은 걸쇠(32)의 축공(34)을 롤러(36) 축(37)보다 크게 하여 유격을 형성하고, 롤러(36) 축(37)이 축공(34)의 하부에 위치할 때 롤러(36) 표면과 접하는 마찰면(35)을 롤러(36) 하부에 구비함을 특징으로 하는 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰면(35)이나 롤러(36) 표면 또는 마찰면(35)과 롤러(36) 표면에 요철(39)을 형성함을 특징으로 하는 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치.
3. 반발수단(33)에 의해 전방으로 돌출되는 걸쇠(32)와, 걸쇠(32)의 선단에 수평으로 설치되는 롤러(36)와, 롤러(36)가 걸림되는 걸림턱(21)과, 맨홀뚜껑(10) 닫힘 시에만 롤러(36)가 회전하고 개방 시에는 롤러(36)가 회전하지 않는 일 방향 회전수단이 구비된 맨홀뚜껑 잠금장치에 있어서,
   상기 일 방향 회전수단은 롤러(36)의 일측에 렛치 휠(41)을 일체로 형성하고 걸쇠(32)에 렛치(42)를 구비하며, 상기 롤러(36)는 삼각 또는 사각으로 형성됨을 특징으로 하는 일 방향 롤러 압박에 의한 맨홀뚜껑 잠금장치.
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