自転車用保全装置

本考案は、スポーク車輪、又は保全バーが通過する開口部を持つ車輪を有する自転車又は他の車両用の保全装置に関する。特に、本考案は、自転車錠止装置の分野に属する。

必要とされているのは、自転車の動力伝達装置を錠止し、人々に錠装置を可視表示でき、錠装置又は自転車を開錠又は悪戯する者に遠隔表示を出せる、自転車のフレームに接続できる錠止装置及びシステムである。

現在の自転車錠は、自転車がアンカから取り外されるのを防ぐ。しかしながら、錠又はアンカが一旦破壊されると、自転車は、乗り去られる又は運び去られることができる。一旦取り外されると、自転車を取り戻し、自転車を取った者を特定するのは、困難なことが多い。

盗難の発生を抑制するために、人々は同時に複数のタイプの従来型自転車錠を使用している。しかしながら、これは、複数の錠、即ち複数の錠の重さを運搬しなければならない点、及び複数の錠に関して鍵と錠の組合わせを記憶しなければならない点が、欠点である。更に、各錠を設定したり解錠したりするのに時間がかかることがある。

様々な本考案の実施形態では、自転車を錠止するための簡単で便利な方法を提供する。一実施形態では、自転車錠止装置は、取付ブラケットを有する自転車フレームに結合されるハウジングを含む。ハウジングは、自転車車輪が通過するハウジング間隙部を有する。ハウジング内には、錠止リングがある。錠止リングは、ハウジング間隙部を横断して回転し、それにより解錠位置から錠止位置まで移動するように構成される。

ハウジングは、錠止リングに作用するように構成されたアクチュエータ部品を含む。一実施形態では、アクチュエータ部品は、錠止リングに形成されたギア歯を係合することによって、錠止リングに作用する。

通信電子部品は、ハウジング内に構成されることができる。通信部品は、受信されたメッセージに応じて、錠止リングを錠止位置又は解錠位置に移動するためのアクチュエータに対する指示を生成するように構成される。

自転車錠止装置は、加速度計電子部品及び音発生部品を含むことができる。加速度計部品は、錠止時に自転車の動きを検出し、動き又は他の悪戯の徴候を検出した際に、音発生部品を作動するように構成される。

錠止装置は、自転車に結合する取付ブラケットを含むことができ、錠ハウジングを該ブラケットに、約90度回転させて、係止するように構成されるが、この回転は、錠止装置が自転車の車輪に錠止される場合には実行できない。

別の実施形態では、錠止装置は、場所、位置、及び速度を判定できるGPS受信機を含む。

更なる実施形態では、錠止装置は、前方又は後方を照明するように配置可能なランプを含むことができる。更に、ランプは、減速時にランプを有効にする加速度計ユニットによって、制御されることができる。

本考案の装置に関する別の態様では、遠隔制御装置が開示される。該制御装置は、自転車錠装置と無線通信するように構成されるトランシーバを含む本体を有する。遠隔制御装置は、自転車錠装置への、該装置が錠止されるべきことを示す無線メッセージを出せる第1機能を含む。更なる実施形態では、該装置は、アサートされた際に、自転車錠装置を解錠するように自転車錠に無線メッセージを出す第2ボタンを含むことができる。

錠止装置が自転車と結合され、錠止リングと係合されたチェーンが固着用柱に固着された状態の錠止システムの環境斜視図である。

自転車錠止装置及び取付ブラケットの側面図である。

自転車錠止装置の分解図である。

取付ブラケットに結合される錠止装置の背面図である。

取付ブラケットに結合され、錠止された錠の等角背面図である。

錠及び取付ブラケットの分解図である。

電子機器モジュール及び錠止リングアクチュエータの図である。

無線制御装置の図である。

本考案に関する以下の説明は、本考案の有効な教示として提供される。関連技術に習熟した者は、本考案の有益な結果を享受しつつ、多くの変更が、記載される実施形態に対して行えることを理解するであろう。また、所望される本考案の利益の中には、他の特徴を利用せずに、本考案の特徴の一部を選択することによって、得られるものもあることも、明らかであろう。従って、当業者は、本考案に対して多くの変形及び改造が可能であり、特定の状況では望ましい場合さえもあり、本考案の一部であることを理解するであろう。よって、以下の説明は、本考案の原理についての例示として提供されるもので、本考案を限定するものではない。

自転車錠止システムは、自転車の車輪が回転するのを防止し、保全用アンカに自転車を結合する。図1を参照すると、錠止システム100が、運用環境で示されている。該システムは、自転車70に結合される取付ブラケット20に結合される錠止装置10、錠止チェーン51、52、53、及び無線制御装置30を含むことができ、無線制御装置30は、スマートフォン又は他のモバイル装置を含むが、それらに限定されない。錠止装置10は、後部自転車ブレーキアンカに、錠の後部鋳造体(casting)12bの一部であるフランジ15と結合するように設計されたブラケット20を通して、結合される。錠10は、後輪71に隣接する自転車フレーム70に結合されて示されているが、自転車の前部又は自転車70の他の箇所に対する錠装置10の取着も想定される。

錠止装置10を錠止及び解錠するために、及び自転車70の悪戯の徴候を受信するために人が使用する無線制御装置30が、示されている。無線制御装置30は、電話、又はパーソナルエリアネットワーク又は広域ネットワーク用プロトコルに基づく無線能力を有する他のモバイル装置とされることができ、該プロトコルは、本明細書でこれ以降「ブルートゥース」(登録商標)とするIEEE802.15に基づく通信プロトコルを含むが、これに限定されない。モバイル装置は、スマートフォン、携帯情報端末、iPod(登録商標)、及びiPad(登録商標)を含むが、これらに限定されない。錠止チェーン51及び終端リング52、53は、自転車70を、自転車ラック等の外部係留装置60に固着するのに使用される。

錠止システム100は、錠止チェーン51を含むことができる。錠止チェーン51は、該錠止チェーン51の各終端に結合される2個のリング52、53を含む。一方のリング52は、第2リング53より大きく、チェーン51と小リング53が、大リング52の開口内を通過するのに十分な内径を有する。更に、小リング53は、錠止リング13が通過するのに十分な内径を有する。この構成は、チェーン51が、アンカ60周り、自転車の車輪71又はフレーム70周りに、大リング52を通して装着されるのを可能にし、錠止リング13を小リング53に通過させて、アンカ60に自転車を固着するのを可能にする。リング52、53は、円形で示されているが、他の形状も想定される。或いは、チェーン51は、一方の終端を小輪とし、他方の終端を大輪とするケーブル(図示せず)とすることができる。大輪は、小輪が通過できるよう十分大きな内径を有するべきである。小輪及び大輪は、小輪が大輪を通過する大きさにする。

図2を参照すると、自転車フレームのアンカ穴72と関連して、錠10及びブラケット20の側面図が示されている。前部鋳造体12a及び後部鋳造体12bは、錠止リング13を含み、電子錠止リングアクチュエータ、通信モジュール、及び発音モジュール、及び電源モジュールを含むことができる。これらモジュールは、図3及び図8に示され、以下で更に詳細に説明される。

図3を参照すると、錠1 0及び取付ブラケット20の分解図が示され、説明されている。 取付ブラケット20は、ブラケット21の中心にある長孔26を通して自転車フレームに嵌合する取付用アンカボルト22及びナット23から成る。ブラケット21は、2つの結合用タブ24a及び24bを有し、該2タブは、ブラケット21内へと形成され、唇部16から離隔され、該唇部は、錠フランジタブ14a、14bと係合するように構成される。アンカボルト22及びナット23は、後部自転車ブレーキアンカに結合することに適合するように構成される。

錠10の主な構成要素は、前部鋳造体12a、後部鋳造体12b、錠止リング13及び錠アクチュエータ47であり、錠アクチュエータ47は、制御及び通信電子機器40部品の一部である。錠アクチュエータ47及び制御及び通信電子機器40は、これらを悪天候や悪戯から保護する前部鋳造体12aと後部鋳造体12bとの間に収容される。

アクチュエータ47は、錠止リング13を第1解錠位置から第2錠止位置に移動し、第1解錠位置に戻すよう、錠止リング13に作用する。制御電子機器部品40については、 以下で更に説明する。

錠止リング13は、該リング13に形成される歯17を含むことができる。歯17は、アクチュエータ部品47と係合するように構成される。ウォームギアが、錠止リング13に作用するようにアクチュエータ47のモータと結合されて示されている。歯17が示されているが、錠止リング13に作用する他の手段も、想定される。他の手段としては、錠止リングに作用するための、摩擦、電磁力、機械的結合、線形アクチュエータ、ラックアンドピニオン、平歯車、親ねじ、引き戻しばね又はそれらの組合わせを使用することを含むが、それらに限定されない。

錠止リング13は、解錠位置で示されている。錠止リング13は、ハウジング12a、12b内で、第1位置(解錠)と第2位置(錠止)との間で回転する。錠止リング13は、好適には、円弧を形成し、ハウジング鋳造体12A、12B内に通路、ガイド又は溝を有する前部鋳造体12aと後部鋳造体12bとの間に配置される。第1位置(解錠又は退避位置)では、ハウジング間隙部11は、略開口し、錠止リング13は存在しない。錠止リング13が自転車車輪71の回転を妨げない限り、錠止リング13は、間隙部11に若干距離を延伸できる。錠止位置では、錠止リング13は、ハウジング間隙部11を横断し、反対側にあるハウジング通路に入る。

一実施形態では、前部及び後部鋳造体12a、12bの片方の腕部12cは、該腕部12cを強化する別の材料を有する。これは、錠止時に、錠止リング13が回転して出て来る箇所が腕部12cであるからである。というのも、錠止位置では、一方が錠止リング13によって強化されるが、他方の腕部12cは、錠止リング13が回転して腕部12cから出てしまうために、弱くなるからである。従って、この弱点を防ぐために、別な材料が、片方の腕部12cに設けられる。

好適には、錠止リング13は、切断、曲折又は破壊しにくく、可撓性でない強力な材料から形成される。これらの材料は、鉄鋼、ステンレス、合金、アルミニウム、プラスチック、又はそれらの組合わせを含むが、これらの材料に限定されない。開位置では、錠止リングの端部13aは、ハウジング通路と略面一とすることができる。錠止位置では、錠止リングは、ハウジング間隙部11を横断する。自転車タイヤの典型的な幅は、18〜40ミリメートルである。ハウジング間隙部11は、殆どの自転車に対応するために40ミリメートルより大きくすることができる。錠止装置10が自転車30に取付けられる際に、錠止リング13は、自転車のリムの下を通り、車輪71が回転するのを防ぐ。

後部錠鋳造体12bは、2つのフランジタブ14a、14bを有するフランジ15を含むことができる。これらのタブ14a、14b及びフランジ15は、フランジ15とブラケット21を錠止するように互いに係合され、捩り合わされると、取付ブラケット20に係合し、係止するように構成される。

図4を参照すると、錠10は、取付ブラケット20に結合するように配置されて、示されている。錠10は、図5に示されているように、運用位置から約90度回転して配置される。図示されたように、錠10は、錠フランジ15及びフランジタブ14a、14bがブラケット21の凹部に摺入し、ブラケット21内側の唇部16に載接するように上方に摺動される。次に、錠10は、反時計回りに回転され(図示されたように)、それによりフランジタブ14a、14bが唇部16とブラケットタブ24a、24bとの間に摺動し、唇部16とブラケットタブ24a、24bによって保持される。好適には、安定した位置で錠10を保持するために、ブラケットタブ24a、24b、唇部16及び錠止タブ14a、14b間の嵌合は、十分に緊密にする。ブラケットタブ24a、24bは、屈曲するようにも形成されて、緊密な摩擦嵌合を提供することもできる。ブラケット21及び錠フランジ15は、錠10を適所に更に保持する運用位置で捩り合わされる際に、互いに係合する雄雌突起部を有することができる。

図5を参照すると、錠10は、運用位置で、ブラケット21に結合されており、錠止リング13が係合された状態で、示されている。錠フランジタブ14a、14bは、ブラケットタブ24a、24bの裏側にあり、摩擦によって、ブラケットタブ24a、24bと、タブ24a、24bから離間して取付ブラケット21の内側に沿って走る唇部16との間で、適所に保持される。

図6を参照すると、錠1 0及び取付ブラケット20の分解図が、自転車70と関連して示されている。

後部鋳造体12bは、電子通信及び制御部品を含むことができる。図7を参照すると、これらの部品は、電子機器モジュール40の一部である。これらの部品は、電子通信部品41、及び電源42、加速度計部品43、温度センサ部品44、GPS受信機45、自転車錠止装置10が悪戯された場合、若しくは自転車が移動された場合、又はそれらの組合わせが発生した場合に音を発生する装置48を含むことができる。電子機器41、42、43、44、45、47、48及び49は、ハウジングの上部に配設されて示されているが、錠10内の異なる場所に配設されることができる。無線通信装置及び制御装置の設計技術に精通した者であれば、所望のプロトコル及びトランシーバを利用して制御装置及び無線通信装置を設計する方法は分かるであろう。

図8を参照すると、遠隔制御装置30の図が示されている。遠隔制御装置30は、自転車錠10と無線通信を行い、制御するように構成される。好適には、小電力無線プロトコルが使用され、該プロトコルとしてブルートゥース(登録商標)を含むが、これに限定されない。制御装置としては、モバイル装置の一部を、アプリケーションをインストールして、該モバイル装置のメモリ、プロセッサ及びトランシーバリソースを利用して、これを用いることができる。モバイル装置は、スマートフォン、モバイルコンピュータ、及び携帯情報端末を含むことができるが、これらに限定されない。制御機能は、錠止及び解錠を含むが、これらに限定されない。通信機能は、錠10への悪戯を示すことを含むことができるが、これに限定されない。

通信は、無線トランシーバ電子機器31及び電源32で提供される。無線トランシーバ電子機器31は、ブルートゥース(登録商標)IEEE802.15、WiFi802.11、Zigbee、セルラプロトコル、テキスティングプロトコル又はそれらの組合わせを含むが、それらに限定されない通信規格に基づくことができる。更に、通信は、産業科学医療バンド及び特注(custom)プロトコルを利用できる。小電力無線通信装置の構築及び設計技術に精通する者は、これらの機能を提供できるであろう。無線トランシーバ電子機器31は、受信された通信を処理し、制御指示を送信する制御機能を含むことができる。制御及びトランシーバ機能を含む、これらの機能は、モバイル装置の電子機器と共有できる。

無線制御装置30は、自転車錠10を制御するための1つ又は複数のボタンを含むことができる。これらのボタンは、モバイル装置におけるアプリケーションの一部とすることができる。無線制御装置30は、第1機能ボタン33を有することができる。第1機能ボタン33は、無線通信電子機器31とインタフェース接続して、自転車錠10の解錠メッセージを生成するように構成されることができる。このメッセージは、自転車錠トランシーバ部品49によって受信される。更に、無線制御装置30は、第2機能ボタン34を有することができる。第2機能ボタン34は、無線通信電子機器31とインタフェース接続して、自転車錠10の錠止メッセージを生成するように構成されることもできる。このメッセージは、自転車錠トランシーバ部品49によって受信され、その結果、錠止リング13が錠止位置に移動される。

他のボタンの構成も想定される。錠10の制御は、単一のボタンで、ボタン押圧シーケンスによって実行されることができる。更に、ボタンを使用しない入力方法も想定され、そうした方法は、スイッチや動き検出装置を含むが、それらに限定されない。

更なる実施形態では、無線制御装置30は、自転車70や自転車錠10に悪戯が発生している徴候を受信するように構成できる。メッセージは、錠電子機器40から無線で無線制御装置30に出され、無線制御装置30は、次に、該制御装置30又は携帯電話を含むことができるが、それに限定されない別の装置上で指示を生成する。

別の実施形態では、制御装置30は、無線信号を送受信する。この送信は、連続的又は定期的に行うことができる。錠10と対になった制御装置30からの信号の強度は、無線制御装置30又は錠電子機器40によってモニタリングされる。 一実施形態では、制御装置は、錠電子機器40からの信号強度を使用して、無線制御装置30が錠10の近くにあることを判定する。一実施形態では、無線制御装置30は、該無線制御装置30が錠10の近くにあることを判定し、自動的に無線解錠メッセージを送信するように構成されることができる。 運用例

運用時、錠10は、まず自転車70に設置されなければならない。まず、ブラケット21が、自転車フレーム70に結合される必要がある。好適には、ブラケット21は、後部自転車ブレーキのアンカボルト取付穴72を使用して、自転車フレーム70に結合される。特別に設計されたアンカボルト22が、自転車ブレーキ及び錠止装置1 0に適応させるために必要である。一旦ブラケット21が自転車に取付けられると、後輪は取り外される。

次のステップは、錠10をブラケット21に結合することである。後部鋳造体12bの裏は、2つの水平方位フランジタブ14a、14bを有するフランジ15と共に構成される。タブ14a、14bは、フランジ15の中心から、フランジ15の中心を通る放射状線に沿って延伸する。錠10は、車輪71の面と略直交して保持され、取付ブラケット21上で摺動される。取付ブラケット21は、2つのタブ24a、24bを有し、該タブ24a、24bは、互いから約180度に配設され、略水平方位に取付けられる。また、ブラケット21は、略垂直方位にされた際に、錠フランジ15及び錠フランジタブ14a、14bを受容するように構成される凹部も有する。この方位では、錠10は、錠の設置方位から90度に配置される。ブラケット21は、フランジタブ14a、14bが載接する面を備える唇部16を有する。錠10が回転され、錠10の設置位置に向かうと、フランジタブ14a、14bは、取付タブ24a、24bと唇部16との間で摺動する。取付タブ24a、24bは、フランジタブ14a、14bの厚さと等しい、唇部16と取付タブ24a、24bとの間の間隙部を設けるように構成される。更に、取付タブ24a、24bは、屈曲するように構成され、それにより間隙部をフランジタブ14a、14bの厚さより低くできる。一旦錠10が設置位置に回転されると、錠10は、唇部16と取付タブ24a、24bとの間で、フランジタブ14a、14bを摩擦嵌合して、自転車にしっかりと結合される。

次に、自転車の後タイヤ71が設置される。次に、自転車のライダーは、自転車70用アンカ60がある場所まで乗る。次に、ライダーは、自分の錠止チェーン51を取り、チェーン51をアンカ60及び自転車70のフレームの一部周りに巻付け、小チェーンリング53を大チェーンリング52に通して滑らせ、小チェーンリング53を、錠止リング13が錠止位置に移動する際に、錠止リング13が小リング53の内側を通過するように配置する。

次に、ユーザは、無線制御装置30にある錠インジケータ33をアサートし、無線制御装置30は、無線信号を、好適にはブルートゥース(登録商標)を使用して出し、無線信号は、錠電子機器40によって受信される。錠電子機器40は、錠メッセージを解読し、錠止リング13に作用するアクチュエータ47を作動する。或いは、ユーザは、錠電子機器40への錠指示を生成する、錠10にあるボタン又はスイッチを押すことができる。次にアクチュエータ47は、錠止リング13に作用し、該リングは、錠止位置に回転する。錠電子機器40は、自転車が悪戯防止装置を搭載しているという外的表示を提供するために、発光素子を制御できる。

ライダーが自転車70から離れている間、錠電子機器40は、自転車70への悪戯の徴候をモニタリングする。徴候は、自転車70の移動、GPS電子機器によって判定される場所に関する変化、振動、又はこれらの徴候の組合わせとすることができ、錠10は、これらの徴候に関する無線装置30への無線メッセージを出す。更に、錠10が、錠止構成にあり、悪戯の徴候を受信した際には、錠電子機器40は、警報音を有効にできる。ライダーは、その結果、自転車に戻り、自転車の状態をチェックできる。

ライダーが出発準備できると、ライダーは、自分の自転車に戻る。錠電子機器40は、無線制御装置30が自転車の近くにあることを、ブルートゥース(登録商標)等のプロトコル下で対にされた装置の無線信号強度をモニタリングすることによって検出できる。一旦強度が所定レベルに達すると、該レベルは、信号強度範囲内にある等他の特性を含むことができるが、電子機器40は、ライダーが、自分の自転車に戻ったと判定し、自動的に錠止リング13を解錠位置に移動させる。かかる振る舞いは、設定可能とすることができる。別の実施形態では、無線制御装置30は、自転車からの電力レベルをモニタリングし、解錠メッセージを生成する。或いは、ライダーは、遠隔制御装置30にあるボタンをアサートする。