KR101631020B1 - 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 - Google Patents

자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 Download PDF

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    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
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    • B62J1/06—Saddles capable of parallel motion up and down

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Abstract

본 발명은 자전거용 시트포스트에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 자전거를 정차할 시에 스위치의 작동에 의해 시트포스트의 높이가 조절되어 운전자의 발이 안전하게 착지될 수 있도록 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 실린더부, 피스톤부 및 작동부로 이루어지는 높이조절 시트포스트를 제공한다.
본 발명에 따른 저전거의 정차용 높이조절 시트포스트에 의하면, 자전거의 안정적인 주행을 위해 안장을 높혔을 시에 사용자의 발이 지면에 닿지 않는 문제를 해결하여, 정차를 위해 조작스위치를 작동시켰을 시 안장이 자동으로 하강하여 고정됨으로써 사용자의 발이 안정적으로 지면에 안착되도록 할 수 있고, 재출발 시에 안장을 눌러 원위치로 복원시킬 수 있으므로 효율적인 페달링을 위한 안장 높이를 유지할 수 있다. 또한 별도의 도구 없이 주행을 위한 안장 높이를 조절하고 고정시킬 수 있어 조작성이 높다. 또한 내장되는 부품의 수가 최소화되고, 경량의 플라스틱 부품을 적용 사용할 수 있으므로 자전거의 중량 증가를 극소화할 수 있다.

Description

자전거의 정차용 높이조절 시트포스트{Automatic seat post for bicycle}
본 발명은 자전거용 시트포스트에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 자전거를 정차할 시에 스위치의 작동에 의해 시트포스트의 높이가 조절되어 운전자의 발이 안전하게 착지될 수 있도록 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트에 관한 것이다.
현대사회에서 자전거는 일상생활의 이동수단으로 이용될 뿐만 아니라 레저스포츠로 전 세계적인 인기를 얻고 있는 운송수단이다. 특히 자전거는 도심구간에서의 교통정체가 날로 심화되고 있고, 유가가 점진적으로 오르고 있으며 악화되고 있는 대기오염 및 환경파괴 등의 다양한 문제에 대해 친환경적인 대안으로서 현대사회에서 새롭게 부각되고 있다.
이러한 시대적인 상황을 반영하듯이 국내에서도 자전거를 이용하는 인구가 점차적으로 증가하고 있다. 그러나 이러한 자전거 이용 인구의 증가에 따라 자전거로 인한 추돌 및 낙차 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 사고들에 대한 안전대책이 요구되고 있는 실정이다.
현재까지 자전거는 구조적으로 안장에 앉아 무릎을 굽혔다 펴는 힘에 의해 페달을 밟아 동력을 생성하기 때문에, 페달을 밟는 힘이 최대가 되도록 하기 위해서는 안장과 페달 사이의 길이가 탑승자의 다리 길이와 거의 동일한 상태가 되어야 한다. 그러나 이렇게 안장과 페달 사이의 길이가 고정될 경우 자전거를 정차할 시에 발이 땅에 닿지 않아 자칫 낙차하여 부상을 입을 수 있다. 특히 자전거를 처음 타거나 착지 지면의 상태가 고르지 못할 경우 발을 안정적으로 착지하지 못하여 옆으로 쓰러져 부상을 입는 경우가 빈번하다.
이러한 문제를 해결하기 위한 일례로서 국내 등록특허 제10-1366905호(공고일 : 2014.02.25.)는 연결선에 의해 헤드부와 연결되고, 소정의 각도만큼 레버를 회동 또는 복귀시켜 상기 연결선을 통해 연결된 승강편이 승강되도록 조작하는 조작부;몸체 내부의 수용공간에 이동파이프의 상단이 수용되고, 상기 이동파이프의 상단에 승강편이 결합되며, 상기 승강편에 상기 연결선이 관통 체결된 헤드부;상기 헤드부의 하측에 연결되어 하우징부의 내·외로 상하 이동 가능하도록 설치되되, 외관을 구성하는 피스톤관, 상기 피스톤관의 내측에 형성되서 상기 승강편과 결합되어 승강 이동하고 상단에 장공이 형성되며 하단에 잠금키가 연결 형성된 이동파이프, 상단에 형성된 단공에 고정핀이 결합되어 상기 장공의 하부에 고정 결합되고 하단에 볼이 장착된 잠금척이 연결 설치된 고정파이프, 상기 이동파이프의 외주면에 설치된 길이 조절용 압축스프링을 포함하며, 상기 볼이 걸림홈에 걸림되어 고정샤프트에 고정되고 상기 레버의 회동 조작에 따라 상기 승강편과 함께 상기 이동파이프가 승강 이동하여 상기 잠금키의 잠금과 해제가 발생하는 피스톤부; 및 상기 피스톤부를 내부에 수용 가능하도록 하측에 설치하되, 외관을 구성하는 외부 파이프, 상기 외부 파이프의 내측에 설치되어 길이 방향을 따라 복수 개의 걸림홈이 형성된 고정샤프트를 포함하는 하우징부;를 포함하는 좌부의 높이 조절 장치가 제공된다.
상기 인용기술은 조작부의 작동에 의해 피스톤부가 하우징부를 따라 신축될 수 있는 높이 조절 장치를 제공하고 있으나, 작동을 위한 구성이 지나치게 복잡하여 고장이 발생할 시에 정비가 어렵고 자전거의 중량을 증가시킨다는 단점이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 좀더 간결한 구조로 자전거 안장의 높이를 조절할 수 있고, 조작스위치의 간단한 조작에 의해 갑작스러운 정차 상황에서도 원활하게 안장의 높이가 조절되어 안전하게 발을 착지할 수 있는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트를 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 의하면, 안장부; 상기 안장부의 하부에 결합되고, 원통형의 바 형상으로 구비되는 피스톤부; 상기 피스톤부가 내경측으로 삽입되어 이동가능하도록 중공을 이루는 원통형의 바 형상으로 구비되는 실린더부; 및 상기 실린더부의 상단에 고정되고, 상기 피스톤부가 몸체를 관통하여 상하로 이동되도록 마련되고, 상기 피스톤부가 상기 실린더부에 고정되거나 이동되도록 하는 작동부를 포함하고, 상기 실린더부는, 자전거의 시트튜브 내로 삽입되도록 마련되고, 내측에 높이조절축이 삽입되도록 중공이 형성되는 실린더봉; 상기 높이조절축에 끼워지고, 상하단에 각각 다수의 노치(notch)가 형성되는 원통형의 하부노킹너트; 상기 높이조절축에 끼워져 하부에 고정되고, 상기 높이조절축의 외경부에 형성되는 높이조절홈에 결합되도록 내경 측에 고정돌기가 형성되는 원통형의 하부스토퍼부; 상기 높이조절축에 끼워지고, 상단에 다수의 노치가 형성되고, 하단에 캠돌기가 형성되는 원통형의 상부노킹너트; 및 상기 높이조절축의 상단에 끼워져 고정되고, 상기 높이조절축의 외경부에 형성되는 높이조절홈에 결합되도록 내경 측에 고정돌기가 형성되는 원통형의 상부스토퍼부를 포함하고, 상기 피스톤부는, 원통형의 바 형상으로 이루어지고, 외경부 양 측면을 따라 밀대홈이 형성되고, 내경 측으로 상기 높이조절축 및 상기 상부노킹너트가 관통하여 이동 가능하도록 중공이 형성되는 피스톤봉; 상기 밀대홈에 안착되어 상기 피스톤봉의 길이방향을 따라 이동가능하도록 한 쌍으로 마련되고, 외측면에 소정의 간격으로 이격되어 하나 이상으로 고정용 돌기가 형성되고, 일단에 결합용 돌기가 형성되는 밀대; 상기 피스톤봉의 일단에 형성되는 중공 내에 일단이 끼워져 회전 가능하게 결합되고, 타단에 다수의 캠돌기가 형성되고, 내경 측으로 상기 높이조절축 및 상기 상부노킹너트가 관통되도록 중공이 형성되는 원통형의 회전걸쇠; 상단 내지 하단 다수의 캠돌기가 형성되고, 외경부의 양 측면에 상기 밀대의 결합용 돌기가 결합되어 상기 밀대를 따라 상하로 이동되도록 하는 결합용 홈이 형성되고, 내경 측으로 상기 높이조절축 및 상기 상부노킹너트가 관통되도록 중공이 형성되는 원통형의 잠금링을 포함하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트가 제공된다.
여기에서 상기 높이조절축은, 하단에 형성되고, 상기 실린더봉의 내경 측에 밀착되도록 원통형으로 형성되는 고정단부; 상기고정단부의 상부에 형성되고, 상기 하부노킹너트의 내경부에 밀착되어 상기 하부노킹너트가 상하로 이동되도록 가이드하는 가이드부; 상기 가이드부의 상부에서 수직으로 연장되고, 외경 측을 따라 수직하게 소정 깊이로 이동홈이 형성되고, 상기 이동홈의 일측에 연이어 형성되고, 장방형으로 상기 이동홈을 따라 소정의 간격으로 다수로 마련되는 고정홈이 형성되는 이동축을 포함하고, 상기 이동홈은, 상기 이동축의 외경측에 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트가 제공된다.
상기 상부노킹너트는, 내경 측에 형성되고, 상기 이동홈을 따라 상기 조절홈부의 상하로 이동하거나, 상기 고정홈에 고정되도록 하는 다수의 가이드돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트가 제공된다.
한편 상기 작동부는, 상부를 덮도록 마련되고, 중앙부에 상기 피스톤부가 관통되도록 통공이 형성되고, 상기 피스톤부의 밀대홈에 안착되도록 상기 통공 가장자리 양측에 회전방지돌기가 돌출되어 형성되고, 양 측면에 결합버튼이 구비되는 상부케이싱; 상기 상부케이싱의 하부에 결합되고, 중앙부에 상기 피스톤부가 관통되도록 연통이 형성되고, 양 측부에 상기 결합버튼에 결합되는 결합공이 형성되고, 일단에 상기 케이블이 외부로 도출되도록 하는 케이블공이 형성되는 하부케이싱; 한 쌍으로 마련되고, 일단이 상기 하부케이싱 내 일측에 형성되는 회동축홈에 각각 안착되고, 상기 연통의 둘레에 접하여 연장되는 한 쌍의 타단이 상기 케이블에 겹쳐지게 결속되고, 상기 케이블의 수축에 따라 상기 회동축홈을 축으로 하여 상하로 동작하도록 설치되는 밀대레버를 포함하고, 상기 밀대레버는, 상기 연통의 양 측면에 형성되는 연통측면공의 내측으로 연장되고, 상기 밀대의 결합용 돌기 상단에 접하도록 형성되는 레치를 포함하고, 상기 연통은, 상기 연통측면공의 상부 외경측에 형성되고, 상기 연통의 상부측으로 갈수록 넓어지는 형상의 밀대레버확장탭이 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트가 제공된다.
상기 실린더부는, 일단이 상기 피스톤부의 상기 잠금링의 하면에 접하고, 타단이 상기 높이조절축의 상기 고정단부 상면에 접하도록 설치되는 완충스프링; 상기 고정단부와 상기 하부노킹너트 사이에 설치되는 리턴스프링을 포함하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트가 제공된다.
본 발명에 따른 저전거의 정차용 높이조절 시트포스트에 의하면, 자전거의 안정적인 주행을 위해 안장을 높혔을 시에 사용자의 발이 지면에 닿지 않는 문제를 해결하여, 정차를 위해 조작스위치를 작동시켰을 시 안장이 자동으로 하강하여 고정됨으로써 사용자의 발이 안정적으로 지면에 안착되도록 할 수 있고, 재출발 시에 안장을 눌러 원위치로 복원시킬 수 있으므로 효율적인 페달링을 위한 안장 높이를 유지할 수 있다.
또한 별도의 도구 없이 주행을 위한 안장 높이를 조절하고 고정시킬 수 있어 조작성이 높다.
또한 내장되는 부품의 수가 최소화되고, 경량의 플라스틱 부품을 적용 사용할 수 있으므로 자전거의 중량 증가를 극소화할 수 있다.
도 1은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 피스톤부와 실린더부의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 잠금링의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 회전걸쇠의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 상부노킹너트의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 피스톤부의 작동방식을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 작동스위치부의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 작동스위치부의 작동방식을 도시한 분해사시도이다.
도 11은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 하부노킹너트의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트의 일 실시예를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트 중 피스톤부와 실린더부의 일 실시예를 도시한 분해사시도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명은 실린더부(100), 피스톤부(200) 및 작동부(300)로 구성될 수 있다.
실린더부(100)는 기존의 자전거용 시트포스트(seat post)와 같이 자전거 프레임에 끼워져 안장부(400)를 지지하는 원통형의 바 형상 구성으로서, 실린더봉(110), 높이조절축(120), 하부 및 상부 노킹너트(130, 150), 하부 및 상부 스토퍼부(140, 160), 완충스프링(s1) 및 리턴스프링(s2)을 포함할 수 있다.
실린더봉(110) 내경측에는 높이조절축(120)이 삽입되어 하단의 고정탭삽입구(111a)에 고정탭(111)이 끼워져 실린더봉(110)에 고정된다. 이때 높이조절축(120)에는 하부스토퍼부(140), 하부노킹너트(130), 리턴스프링(s2), 상부노킹너트(150), 상부스토퍼부(160) 및 완충스프링(s1)이 순차적으로 끼워져 각각의 위치에 설치되며, 실린더부(100) 내에 위치하는 피스톤부(200)의 내경으로 삽입되어 피스톤부(200)의 높이를 조절하거나 상하 이동을 가이드한다.
높이조절축(120)은 하단에 실린더봉(110)의 내경 측에 밀착되는 원통형의 고정단부(120a)가 형성된다. 고정단부(120a)의 일측에는 고정탭(111)이 관통되어 결합되기 위한 삽입공이 형성될 수 있다. 고정단부(120a)의 상단에는 고정단부(120a)에 연이어 형성되고, 리턴스프링(s2) 및 하부노킹너트(130)의 하부 내경측에 삽입되어 하부노킹너트(130)의 상하운동을 가이드하는 가이드부(120b)가 형성된다.
가이드부(120b)의 상단으로부터는 이동축(120c)이 연장되어 형성된다. 도 8을 참조하면, 이동축(120c)의 외경측에는 이동홈(121a) 및 높이조절홈(121b)이 형성된다. 이동홈(121a)은 이동축(120c)의 길이방향을 따라 장방형의 단면을 갖는 홈 형상으로 형성되며, 이동축(120c)의 외경에 4조가 각각 90°의 각도를 이루도록 마련된다.
또한 이동홈(121a)의 일측면에는 이동홈(121a)으로부터 수평으로 연이어 형성되는 높이조절홈(121b)이 형성된다. 높이조절홈(121b)은 이동홈(121a)을 따라 일정한 간격으로 형성되며, 이동홈(121a)과 동일한 깊이의 장방형 홈으로 마련된다.
하부스토퍼부(140) 및 상부스토퍼부(160)는 피스톤부(200)가 이동축(120c)의 하단 및 상단을 넘어서 이동되지 않도록 제한하는 역할을 하는 구성으로, 높이조절축(120) 외경 측에 형성되는 이동홈(121a)에 결합되도록 원형 링의 내경측에 4조의 결합구가 링의 상하단으로 돌출되는 이동홈결합구(141, 161) 및 결합구고정링(142, 161)으로 이루어질 수 있다.
높이조절축(120)에 하부스토퍼부(140)가 끼워지고 이동홈(121a) 하단에 고정되면, 완충스프링(s1) 및 피스톤부(200)의 회전걸쇠(230)와 잠금링(220)이 끼워진 후에 상부노킹너트(150)가 다시 높이조절축(120)에 결합된다.
도 7을 참조하면, 상부노킹너트(150)는 원통형의 형상으로 이루어지고, 상단부에 상단노치(152)가 원통형 본체보다 넓은 외경을 갖도록 형성되고, 하단 외경 측에 하단캠돌기(151)가 형성되도록 마련된다. 상부노킹너트(150)의 몸체에는 잠금링(220) 및 회전걸쇠(230)가 관통되어 상하로 이동될 수 있도록 마련된다. 이때 잠금링(220) 및 회전걸쇠(230)의 내경은 상부노킹너트(150) 몸체의 외경측에 밀착되도록 형성됨으로써, 상단노치(152)에 걸려 그 이상으로 이동하는 것이 제한된다. 따라서 잠금링(220)과 회전걸쇠(230)가 먼저 높이조절축(120)에 끼워진 이후에 상부노킹너트(150)가 높이조절축(120)에 끼워지는 순서로 조립되어야 한다.
상부노킹너트(150)가 결합되면 높이조절축(120)의 상단에 상부스토퍼부(160)가 결합되어 상부노킹너트(150) 및 피스톤부(200)의 이동범위를 제한한다.
피스톤부(200)는 피스톤봉(210), 잠금링(220), 회전걸쇠(230) 및 밀대(240)로 구성될 수 있다.
피스톤봉(210)은 상단에 안장부(400)가 결합되고, 하단이 실린더부(100)의 내경 측으로 삽입되고, 내경 측에 높이조절축(120)이 삽입되도록 중공이 형성되는 원통형의 봉 형상으로 마련된다.
피스톤봉(210)의 외경 양 측면에는 밀대홈(210a)이 형성되어 밀대(240)가 안착된다. 밀대홈(210a)은 밀대(240)의 단면형상과 같이 장방형 단면 형상의 홈으로 형성되어 밀대(240)가 홈을 따라 상하로 이동될 수 있다.
도 5를 참조하면, 잠금링(220)은 링 형상으로 이루어지고, 내주면에서 돌출되어 수직하게 연장되는 캠돌기(222)가 마련된다. 캠돌기(222)는 잠금링(220)의 상단과 하단으로 각각 돌출되는 상단캠(222a)과 하단캠(222b)이 잠금링(220) 내주면에서 상하로 연결되어 4조로 구비된다. 상단캠(222a)은 중앙부가 우측으로 편심된 V자 형상의 홈으로 형성되고, 하단캠(222b)는 역시 중앙부가 우측으로 편심된 V자 형상의 돌기로 형성된다.
잠금링(220)의 외주면에는 밀대(240)의 하단부에 형성되는 고정용 돌기(240a)가 결합되는 결합용 홈(221)이 양 측면에 각각 형성된다.
도 6을 참조하면, 회전걸쇠(230)는 링 형상의 몸체 내주면으로부터 상하로 수직하게 돌출되는 2개의 피스톤봉 결합구(231)과, 역시 상기 몸체 내주면으로부터 상하로 수직하게 돌출되고, 상기 몸체의 내주면을 따라 피스톤봉 결합구(231)과 교차로 배치되는 2개의 가이드캠(232)을 포함할 수 있다.
가이드캠(232)의 상단과 하단에 각각 형성되는 상단캠(232a) 및 하단캠(232b)은 우측으로 편심된 V자 형상의 돌기로 형성됨으로써 각각 상부노킹너트(150)의 상단노치(152) 및 잠금링(220)의 상단캠(222a)에 접하여 작동하도록 마련된다.
밀대(240)는 피스톤봉(210)의 양 측면 밀대홈(210a)에 안착되고, 일단에 형성되는 결합용 돌기(240b)가 잠금링(220) 양 측면의 결합용홈(221)에 결합됨으로써 잠금링(220)과 함께 밀대홈(210a)을 따라 소정의 폭으로 상하 이동 가능하게 마련된다. 밀대(240)의 외측면, 즉 밀대홈(210a)에 안착되었을 시 상기 홈 외측으로 노출되는 면에는 돌출부(240a)가 형성된다. 돌출부(240a)는 상면이 수평하게 형성되는 직육면체 형상으로 밀대(240)의 외측면으로부터 돌출되고, 다수가 소정의 간격으로 이격되어 밀대(240)를 따라 형성된다. 돌출부(240a)의 기능에 대해서는 하기되는 작동부(300)의 구성 및 작용에서 설명하도록 하겠다.
도 10 참조하면, 작동부(300)는 상부케이싱(310), 밀대레버(320) 및 하부케이싱(330)으로 구성될 수 있다.
작동부(300)는 하부케이싱(330)이 실린더봉(110) 상단에 끼워지고, 상부케이싱(310)이 피스톤봉(210)에 끼워짐으로써 상호 결합되도록 마련된다.
상부케이싱(310)과 하부케이싱(320)의 내측에는 밀대레버(320)가 설치된다. 밀대레버(320)는 실린더봉(110)이 관통되도록 하부케이싱(330) 중앙부에 형성되는연통(332) 둘레를 따라 하부케이싱(330) 전후단으로 연장되는 레버 형상으로 이루어지고, 일단이 하부케이싱(330) 전단에 위치하여 케이블(미도시)이 끼워지도록 형성되는 케이블슬릿(322), 타단이 하부케이싱(330) 후단의 회동축안착홈(335)에 안착되는 회동축(321)으로 이루어진다.
밀대레버(320)의 중앙에는 연통(332)의 측면에 형성되는 연통측면공(o) 내로 연장되는 레치(323)가 형성된다. 레치(323)는 연통(332)을 관통하도록 설치되는 피스톤봉(210)의 측면에 근접하도록 위치함으로써 밀대(240)의 돌출부(240a) 상단면에 그 하면이 접하도록 마련된다. 이에 따라 레치(323)는 하면이 넓고, 상면으로 갈수록 좁아지는 쐐기 형상으로 밀대레버(320) 내측면에 돌출되어 형성된다.
밀대레버(320)는 연통(332)의 양 측면에 위치하도록 2개가 설치되며, 케이블슬릿(322)이 겹쳐지도록 배치되어 케이블슬릿(322)을 축으로 하여 좌우로 벌어질 수 있도록 하부케이싱(330) 상에 설치된다.
이때 연통측면공(o)의 상단부에는 밀대레버(320) 내측의 레치(323)의 경사진 상면에 접하도록 밀대레버확장탭(331)이 형성된다. 밀대레버확장탭(331)은 연통(332)의 양 측면에 각각 형성되고, 연통측면공(o)의 상단에서 시작되어 연통(332)의 상단측으로 갈수록 넓어지는 형상으로 마련된다.
이에 따라 밀대레버(320)가 회동축(321)을 축으로 하여 상승할 시에 레치(323)가 멜대레버확장탭(331)에 접하게 되면서 이들의 형상에 의해 밀대레버(320)가 벌어지게 된다. 밀대레버(320)가 하강할 시에는 상부케이싱(310)의 내측면에 접하여 오무려지게 된다. 밀대레버(320)가 하강하면서 오무려지게 되면 레치(323)가 연통측면공(o) 내측으로 돌출되어 밀대(240)의 돌출부(240a) 상면을 밀어 내리게 됨에 따라 밀대(240)가 밀대홈(210a)을 따라 아래쪽으로 이동하게 된다.
밀대레버(320)의 케이블슬릿(322)에 체결되는 케이블(미도시)은 하부케이싱(330) 전면 하부의 케이블공(333)을 통해 외부로 연장되어 작동스위치(340)에 연결될 수 있다. 작동스위치(340)는 상기 케이블을 당김으로써 밀대레버(320)가 하강되도록 하는 역할을 하는 구성으로서, 자전거의 핸들부에 장착되어 운전자가 직접 조작하거나, 브레이크에 장착되어 정차를 위해 브레이크를 당겼을 시에 작동되도록 설치할 수 있다.
도 8a 및 8b를 참조하면, 상술한 바와 같이 하강하는 밀대(240)는 잠금링(220)을 하강시키는 역할을 한다.
잠금링(220)은 평상시 도 8a에서와 같이 상단면이 회전걸쇠(230)와 접한 상태이며, 잠금링(220)과 회전걸쇠(230)의 내경측에는 상부노킹너트(150)가 체결되어 있다.
먼저 안장부(400)에 운전자의 체중이 가해짐으로써 피스톤봉(210)이 실린더봉(110) 내측으로 이동하는 힘이 발생한다. 이 힘은 회전걸쇠(230)로 전달되는데, 회전걸쇠(230)의 하단캠(232b)이 상단노킹너트(150)의 하단캠돌기(151)에 접해 있으므로 회전걸쇠(230)가 하단캠돌기(151)를 따라 회전하려는 힘이 발생한다. 그러나 하단캠(232b)이 잠금링(220) 상단의 상단캠(222a) 측면에 접하여 있으므로 회전걸쇠(230)는 회전하지 못하고 상부노킹너트(150)의 하단캠돌기(151) 상에 안착된 상태를 유지하게 된다. 이때 상부노킹너트(150)는 높이조절축(120)의 높이조절홈(121b)에 내경 측의 고정돌기(153)가 결합되어 있어 고정되어 있는 상태이며, 이에 따라 피스톤봉(210)은 실린더봉(110)과 결합되어 고정된 상태를 유지한다.
도 8b를 참조하면, 전술한 바와 같이 작동부(300)의 작동에 따라 밀대(240)가 하강하게 됨에 따라 잠금링(220)이 P0의 위치에서 P1의 위치로 하강한다. 이때 P0와 P1 사이의 간격 Pa는, 상단노킹너트(150) 하단캠돌기(151)의 상면에 있어서 고점과 저점 사이의 수직거리와 동일하다. 이에 따라 회전걸쇠(230)가 상단노킹너트(150)의 하단캠돌기(151) 상면을 따라 회전하면서 하단캠돌기(151) 사이의 홈으로 빠져나감으로써 상단노킹너트(150)와 피스톤봉(210)의 체결 상태가 해제된다.
다시 도 4 및 도 11을 참조하면, 피스톤봉(210)은 높이조절축(210)을 따라 실린더봉(110) 내측을 하강하여 하부노킹너트(130)에 이르게 된다. 피스톤봉(210)의 잠금링(220) 및 회전걸쇠(230)는 하부노킹너트(130)의 상단노치(131) 사이를 통과하여 하단노치(132)에 접하게 된다. 이때 잠금링(220) 하면의 하단캠(222b)이 하단노치(132)에 접하면서 하부노킹너트(130)를 회전시키게 되고, 피스톤봉(210) 전체가 완충스프링(s1)에 의해 상승하다게 상단노치(131)의 저면과 회전걸쇠(230)의 상단캠(232a)이 맞물리면서 피스톤봉(210)의 상승이 저지된 상태를 유지하게 된다.
이때 다시 피스톤봉(210)을 눌러 잠금링(220)의 하단캠(222b)이 하단노치(132)에 접하도록 하여 하부노킹너트(130)를 회전시키면 잠금링(220) 및 회전걸쇠(230)의 캠돌기(222)와 가이드캠(232)이 상단노치(131) 사이의 홈 사이로 빠져나갈 수 있게 되어 피스톤봉(210)이 하부노킹너트(130)로부터 분리되어 상승함으로써 다시 상부노킹너트(150)와 체결이 이루어지게 된다.
하부노킹너트(130)의 상단노치(131)의 피치와 하단노치(132)의 피치는 서로 동일하되, 도 8에 도시된 바와 같이 잠금링(220)의 하단캠(222b)과 회전걸쇠(230)의 상단캠(232a)은 각각 우측으로 편심되어 돌출된 형상으로 마련됨으로써, 상술한 바와 같이 하부노킹너트(130)의 회전에 의한 체결과 해제가 반복적으로 이루어질 수 있다.
한편 본 발명인 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트에 의하면, 피스톤부(200)가 실린더부(100)에 결합되어 있는 높이를 조절할 수 있다.
다시 도 8 및 9를 참조하면, 피스톤봉(210)은 상부케이싱(310)에 끼워지고, 하부케이싱(330)이 실린더봉(110) 상단부에 끼워져 고정됨으로써 피스톤봉(210)이 실린더봉(100) 내에서 회전되는 것이 방지된다. 이때 하부케이싱(330)은 연통(332)의 후단 측이 분리되어 있어 실린더봉(110)에 탄성력 있게 끼워질 수 있다. 또한 분리된 연통 사이를 볼트로 체결하여 하부케이싱(330)과 실린더봉(100) 간의 체결력을 높일 수 있도록 볼트공(336)이 형성되어 있다.
먼저 상기한 바와 같이 실린더봉(110)에 고정되어 있는 작동부(300)를 해제하여 피스톤봉(210)과 함께 반시계방향으로 회전시킨다. 피스톤봉(210)이 회전함에 따라 잠금링(220)과 결합되어 있는 상부노킹너트(150)가 회전하면서, 높이조절홈(121b)에 결합되어 있던 상부노킹너트(150) 내경 측의 고정돌기(153)가 이동홈(121a) 상으로 빠져나옴으로써 상하로 이동가능하게 된다.
다시 피스톤봉(210)을 실린더봉(110)을 따라 상하로 적절하게 이동시킨 후 시계방향으로 회전시켜 상부노킹너트(150)의 고정돌기(153)가 높이조절홈(121b)에 끼워지도록 함으로써 피스톤봉(210)의 높이를 조절할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트의 작용을 설명하기로 한다.
먼저 사용자는 기존에 장착되어 있는 시트 포스트를 분리한 후에 본 발명에 따른 시트 포스트(1000)를 자전거의 시트 튜브(미도시) 내에 삽입하여 고정시킨다. 시트 포스트(1000)가 고정되면, 작동부(300)를 실린더봉(110)으로부터 분리하여 피스톤봉(210)을 반시계 방향으로 회전시켜 자신의 신체조건에 적절한 높이가 되도록 피스톤봉(210)의 높이를 조절한 후, 시계방향으로 다시 회전시켜 재고정한다. 이후 작동부(300)를 다시 실린더봉(110) 상단에 고정시키면 승차 준비가 완료된다. 이때 안장부(400)의 일반적인 높이는 사용자가 안장부(400)에 안착하였을 시 사용자의 발끝이 지면에 닿을 정도가 되는 것이 바람직하다. 안장부(400)의 높이가 이와 같이 되었을 시에만 자전거 크랭크의 고점과 저점 사이에서 사용자의 무릎이 적절한 각도로 굽혀지거나 펴질 수 있다. 안장이 지나치게 낮으면 크랭크가 고점에 이르렀을 시에 무릎이 지나치게 굽혀지면서 페달을 밟는 힘이 약해지거나 무릎에 부하가 커지게 된다.
작동부(300)를 작동시키기 위한 작동스위치(340)는 사용자가 직접 조작하도록 자전거의 핸들 상에 체결할 수도 있고, 전방 내지 후방 브레이크에 장착하여 브레이크를 당겼을 시에 연동하여 작동되도록 할 수도 있다.
사용자가 자전거 안장부(400)에 안착하여 자전거를 운행하다가 긴급하게 정지하거나 예정된 정차를 하고자 할 시에 상기 작동스위치(340)를 작동시키면, 작동부(300) 내의 밀대레버(320)가 하강하면서 밀대(240)를 같이 하강시키게 된다.
밀대(240)가 하강하면 피스톤봉(210) 하단의 잠금링(220)이 하강하게 되고, 전술한 바와 같이 피스톤봉(210)과 상부노킹너트(150) 사이의 체결이 해제되면서 피스톤봉(210)이 사용자의 체중에 의해 하강하게 된다. 즉 자전거를 운행할 시에는 안장부(400)의 높이가 페달을 굴리기에 적절한 정도로 높게 고정되었으나, 브레이크를 잡거나 작동스위치(340)를 직접 조작하여 작동부(300)가 작동되도록 하면 안장부(400)의 높이가 자동으로 낮춰지면서 사용자의 발이 지면에 안정적으로 안착될 수 있다.
이때 피스톤봉(210)은 사용자의 체중에 의해 실린더봉(210)을 따라 하강하여 하부노킹너트(130)에 체결되어 고정된다. 사용자가 다시 안장부(400)의 높이를 원래 위치로 복원하고자 할 시에는 안장부(400)를 다시 한 번 체중에 의해 가볍게 눌러주면, 전술한 바와 같이 하부노킹너트(130)가 잠금링(220)에 의해 회전하면서 피스톤봉(210)과의 체결이 해제되고, 완충스프링(s1)의 복원력에 의해 피스톤봉(210)이 상승하여 상부노킹너트(150)와 결합됨으로써 원래 높이에 안장부(400)가 고정되게 된다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1000 : 높이조절 시트포스트
110 : 실린더봉 111 : 고정탭
120 : 높이조절축 130 : 하부노킹너트
140 : 하부스토퍼부 150 : 상부노킹너트
160 : 상부스토퍼부 200 : 피스톤부
210 : 피스톤봉 220 : 잠금링
230 : 회전걸쇠 240 : 밀대
300 : 작동부 310 : 상부케이싱
320 : 밀대레버 330 : 하부케이싱
400 : 안장부

Claims (5)

  1. 안장부(400);
    상기 안장부(400)의 하부에 결합되고, 원통형의 바 형상으로 구비되는 피스톤부(200);
    상기 피스톤부(200)가 내경측으로 삽입되어 이동가능하도록 중공을 이루는 원통형의 바 형상으로 구비되는 실린더부(100); 및
    상기 실린더부(100)의 상단에 고정되고, 상기 피스톤부(200)가 몸체를 관통하여 상하로 이동되도록 마련되고, 상기 피스톤부(200)가 상기 실린더부(100)에 고정되거나 이동되도록 하는 작동부(300)를 포함하고,
    상기 실린더부(100)는,
    자전거의 시트튜브 내로 삽입되도록 마련되고, 내측에 높이조절축(120)이 삽입되도록 중공이 형성되는 실린더봉(110);
    상기 높이조절축(120)에 끼워지고, 상하단에 각각 다수의 노치(notch)가 형성되는 원통형의 하부노킹너트(130);
    상기 높이조절축(120)에 끼워져 하부에 고정되고, 상기 높이조절축(120)의 외경부에 형성되는 높이조절홈(121)에 결합되도록 내경 측에 고정돌기(141)가 형성되는 원통형의 하부스토퍼부(140);
    상기 높이조절축(120)에 끼워지고, 상단에 다수의 노치가 형성되고, 하단에 캠돌기가 형성되는 원통형의 상부노킹너트(150); 및
    상기 높이조절축(120)의 상단에 끼워져 고정되고, 상기 높이조절축(120)의 외경부에 형성되는 높이조절홈(121)에 결합되도록 내경 측에 고정돌기가 형성되는 원통형의 상부스토퍼부(160)를 포함하고,
    상기 피스톤부(200)는,
    원통형의 바 형상으로 이루어지고, 외경부 양 측면을 따라 밀대홈(210a)이 형성되고, 내경 측으로 상기 높이조절축(120) 및 상기 상부노킹너트(150)가 관통하여 이동 가능하도록 중공이 형성되는 피스톤봉(210);
    상기 밀대홈(210a)에 안착되어 상기 피스톤봉(210)의 길이방향을 따라 이동가능하도록 한 쌍으로 마련되고, 외측면에 소정의 간격으로 이격되어 하나 이상으로 고정용 돌기(240a)가 형성되고, 일단에 결합용 돌기(240b)가 형성되는 밀대(240);
    상기 피스톤봉(210)의 일단에 형성되는 중공 내에 일단이 끼워져 회전 가능하게 결합되고, 타단에 다수의 캠돌기(222)가 형성되고, 내경 측으로 상기 높이조절축 (120)및 상기 상부노킹너트(150)가 관통되도록 중공이 형성되는 원통형의 회전걸쇠(230);
    상단 내지 하단 다수의 캠돌기(222)가 형성되고, 외경부의 양 측면에 상기 밀대(240)의 결합용 돌기(240b)가 결합되어 상기 밀대(240)를 따라 상하로 이동되도록 하는 결합용 홈(221)이 형성되고, 내경 측으로 상기 높이조절축(120) 및 상기 상부노킹너트(150)가 관통되도록 중공이 형성되는 원통형의 잠금링(220)을 포함하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 높이조절축(120)은,
    하단에 형성되고, 상기 실린더봉의 내경 측에 밀착되도록 원통형으로 형성되는 고정단부(120a);
    상기고정단부의 상부에 형성되고, 상기 하부노킹너트(130)의 내경부에 밀착되어 상기 하부노킹너트(130)가 상하로 이동되도록 가이드하는 가이드부(120b);
    상기 가이드부의 상부에서 수직으로 연장되고, 외경 측을 따라 수직하게 소정 깊이로 이동홈(121a)이 형성되고, 상기 이동홈(121a)의 일측에 연이어 형성되고, 장방형으로 상기 이동홈(121a)을 따라 소정의 간격으로 다수로 마련되는 높이조절홈(121b)이 형성되는 이동축(120c)을 포함하고,
    상기 이동홈(121a)은,
    상기 이동축(120c)의 외경측에 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동부(300)는,
    상부를 덮도록 마련되고, 중앙부에 상기 피스톤부(200)가 관통되도록 통공이 형성되고, 상기 피스톤부(200)의 밀대홈(210a)에 안착되도록 상기 통공 가장자리 양측에 회전방지돌기(312)가 돌출되어 형성되고, 양 측면에 결합버튼(311)이 구비되는 상부케이싱(310);
    상기 상부케이싱(310)의 하부에 결합되고, 중앙부에 상기 피스톤부가 관통되도록 연통(332)이 형성되고, 양 측부에 상기 결합버튼(311)에 결합되는 결합공(334)이 형성되고, 일단에 케이블이 외부로 도출되도록 하는 케이블공(333)이 형성되는 하부케이싱(330);
    한 쌍으로 마련되고, 일단이 상기 하부케이싱(330) 내 일측에 형성되는 회동축홈(335)에 각각 안착되고, 상기 연통(332)의 둘레에 접하여 연장되는 한 쌍의 타단이 상기 케이블에 겹쳐지게 결속되고, 상기 케이블의 수축에 따라 상기 회동축홈을 축으로 하여 상하로 동작하도록 설치되는 밀대레버(320)를 포함하고,
    상기 밀대레버(320)는,
    상기 연통(332)의 양 측면에 형성되는 연통측면공(o)의 내측으로 연장되고, 상기 밀대(240)의 결합용 돌기(240b) 상단에 접하도록 형성되는 레치(323)를 포함하고,
    상기 연통(332)은,
    상기 연통측면공(o)의 상부 양쪽 외경측에 형성되고, 상기 연통(332)의 상부측으로 갈수록 넓어지는 형상의 밀대레버확장탭(331)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 실린더부(100)는,
    일단이 상기 피스톤부(200)의 상기 잠금링(220)의 하면에 접하고, 타단이 상기 높이조절축(120)의 상기 고정단부(120a) 상면에 접하도록 설치되는 완충스프링(s1);
    상기 고정단부(120a)와 상기 하부노킹너트(130) 사이에 설치되는 리턴스프링(s2)을 포함하는 자전거의 정차용 높이조절 시트포스트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018074730A1 (ko) * 2016-10-17 2018-04-26 이명아 가변 싯포스트

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