KR101564163B1 - 자전거용 브레이크 레버 장치 - Google Patents

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KR101564163B1
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Abstract

본 발명에 따른 자전거의 핸들부에 설치되어 브레이크를 조작하기 위한 브레이크 레버장치는, 상기 핸들부에 장착되는 고정하우징부재와, 상기 고정하우징부재에 설치되는 회동축과, 상기 회동축을 매개로 하여 상기 고정하우징부재에 대해 상대회전가능하도록 설치되는 레버부재를 포함하며, 상기 레버부재 또는 고정하우징부재 중의 어느 하나에는 광센서가 설치되고, 나머지 하나에는 반사부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

자전거용 브레이크 레버 장치{BRAKE LEVER FOR BICYCLE}
본 발명은 자전거용 브레이크 레버 장치에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 브레이크 레버의 조작에 의해 자전거 운행 방향 전환을 후방으로 알리고, 레버의 회전 정도를 감지하여 급정거 상황을 후방으로 알릴 수 있도록 함으로써 후방 추돌을 방지할 수 있도록 구성되는 자전거용 브레이크 레버 장치에 관한 발명이다.
자전거는 그 운행이 용이하고 자동차와 같은 화석연료를 필요로 하지 않으므로, 남녀노소가 두루 이용하는 이동수단이다.
더욱이 최근 이산화탄소의 배출 문제가 지구온난화와 관련된 중요한 이슈로 대두되고 있어, 이러한 이산화탄소 배출이 문제되지 않는 자전거는 친환경적인 이동수단으로서 더욱 각광받고 있다.
이러한 추세에 부응하여 최근 폭 넓은 자전거 도로의 보급 및 다양한 종류의 자전거들이 개발되고 있다.
또한, 자전거의 안전과 편의를 위한 다양한 장치들이 개발 보급되고 있는 실정이다.
그런데, 자전거는 이륜 이동장치라는 특성 상 자동차에 비해 탑승자의 안전을 보장하기 위한 장치의 설치가 제한되고, 따라서 후방 추돌 등의 상황에서는 탑승자의 치명적 부상을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 자전거의 급정서 상황 등을 후방에 알림으로써, 자동차 또는 자전거와 같은 타 이동장치들에 의한 추돌을 방지하기 위한 기술의 개발이 절실히 요구된다.
본 발명의 목적은, 브레이크 작동 시 레버의 회전 변위 정도를 감지하여, 급정거 상황 시 이를 후방으로 알릴 수 있도록 구성되는 브레이크 레버장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 보다 컴팩트한 구성에 의해 브레이크 레버의 회전 변위 정도를 정확히 감지할 수 있도록 구성되는 브레이크 레버장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레버의 작동에 의해 운행하고자 하는 방향의 전환을 후방으로 알릴 수 있도록 구성되는 브레이크 레버장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자전거의 핸들부에 설치되어 브레이크를 조작하기 위한 자전거용 브레이크 레버장치는, 상기 핸들부에 장착되는 고정하우징부재와, 상기 고정하우징부재에 설치되는 회동축과, 상기 회동축을 매개로 하여 상기 고정하우징부재에 대해 상대회전가능하도록 설치되는 레버부재를 포함하며, 상기 레버부재와 고정하우징부재에는 상기 레버부재의 변위를 감지하기 위한 변위감지부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 변위감지부재는 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치되는 광센서와 반사부재이다.
여기서, 상기 광센서는 복수 개 설치되며, 상기 복수 개의 광센서를 통해 상기 레버부재의 회전 변위 정도를 검출하도록 구성된다.
또한, 상기 광센서에는 발광소자와 수광소자가 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 레버부재의 회전 변위는 미리 지정된 복수의 단계로 구분되며, 상기 복수의 단계 중 미리 지정된 단계로 상기 레버부재가 회전될 경우 자전거 후미등으로 온 신호를 발신하도록 구성된다.
여기서, 상기 후미등으로 발신하는 신호는 상기 레버부재의 회전 변위량에 따라 달라지도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 변위감지부재는 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치되는 양극단자와 음극 단자이며, 상기 양극 단자와 음극 단자가 접촉되는 경우의 저항값을 측정하여 상기 레버부재의 회전 변위 정도를 검출하도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 고정하우징부재에는 브레이크에 인장력을 작용하기 위한 인장선부재가 거치되는 거치레버가 설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 거치레버에는 스프링이 설치되며, 상기 레버부재 작동 시 상기 거치레버가 회전되도록 구성된다.
여기서, 상기 거치레버는 최초 상기 인장선부재에 대해 회전된 상태로 배치되며, 상기 레버부재의 작동에 의해 상기 거치레버가 인장선부재와 동일한 방향으로 회전되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의해, 브레이크 작동 시 레버의 회전 변위 정도를 감지하여, 급정거 상황 시 이를 후방으로 알림으로써 후방 추돌을 방지할 수 있다.
또한, 브레이크 레버의 회전 변위 정도를 감지하기 위한 구성을 보다 컴팩트하게 설치할 수 있다.
또한, 레버의 작동에 의해 자전거의 운행 방향 전환을 후방으로 알릴 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 자전거용 브레이크 레버장치가 핸들부에 설치된 상태의 정면도이며,
도 2(a) 는 거치레버에 인장선부재가 최초 거치된 상태의 평면도이며,
도 2(b)는 레버부재의 기동 조작에 의해 거치레버가 회전된 상태의 평면도이며,
도 3 은 광센서와 반사부재가 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치된 상태의 단면도이며,
도 4 는 상기 광센서와 반사부재의 구성도이며,
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거용 브레이크 레버장치의 단면도이며,
도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거용 브레이크 레버장치의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 자전거용 브레이크 레버장치가 핸들부에 설치된 상태의 정면도이며, 도 2(a) 는 거치레버에 인장선부재가 최초 거치된 상태의 평면도이며, 도 2(b)는 레버부재의 기동 조작에 의해 거치레버가 회전된 상태의 평면도이며, 도 3 은 광센서와 반사부재가 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치된 상태의 단면도이며, 도 4 는 상기 광센서와 반사부재의 구성도이며, 도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거용 브레이크 레버장치의 단면도이며, 도 6 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거용 브레이크 레버장치의 단면도이다.
본 발명에 따른 자전거의 핸들부(100)에 설치되어 브레이크를 조작하기 위한 자전거용 브레이크 레버장치는, 상기 핸들부(100)에 장착되는 고정하우징부재(10)와, 상기 고정하우징부재(10)에 설치되는 회동축(20)과, 상기 회동축(20)을 매개로 하여 상기 고정하우징부재(10)에 대해 상대회전가능하도록 설치되는 레버부재(30)를 포함하며, 상기 레버부재(30)와 고정하우징부재(10)에는 상기 레버부재(30)의 변위를 감지하기 위한 변위감지부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 핸들부(100)는 자전거 탑승자가 파지하여 자전거의 운행 방향을 조절하기 위한 구성으로서, 자전거의 기본 몸체를 이루는 프레임의 전방에 설치된다.
통상 상기 핸들부(100)는 알루미늄 합금 또는 철과 같은 금속재 또는 고강도 플라스틱 등으로 구성된다.
상기 핸들부(100)는 원형의 파이프 형태로 구성되며, 상기 고정하우징부재(10)에서 상기 핸들부(100)와 결합되는 부분에는 원형단면의 개구(12)가 형성되어, 상기 원형단면의 개구(12)로 상기 핸들부(100)가 끼워져 고정된다.
상기 고정하우징부재(10) 중심부에는 회동축(20)이 설치되어, 상기 회동축(20)을 매개로 하여 상기 고정하우징부재(10)에 대해 상기 레버부재(30)가 회동가능하게 결합된다.
또한, 고정하우징부재(10)에는 브레이크에 인장력을 작용하기 위한 인장선부재(60)가 거치되는 거치레버(17)가 설치될 수 있다.
그리하여, 상기 레버부재(30)를 상기 핸들부(100) 쪽으로 당기게 되면, 상기 레버부재(30)에 연결되는 인장선부재(60)가 자전거의 브레이크로 조작력을 전달하도록 구성된다.
여기서, 상기 거치레버(17)에는 스프링이 설치되며, 상기 거치레버(17)는 도 2(a)에 도시되는 바와 같이, 최초 상기 인장선부재(60)에 대해 회전된 상태로 배치되며, 상기 레버부재(30)의 작동에 의해 상기 거치레버(17)가 인장선부재(60)와 동일한 방향으로 회전되도록 구성된다.
그리하여, 상기 레버부재(30)가 최초 미세하게 작동되어 상기 거치레버(17)가 회전됨으로써, 상기 인장선부재(60)와 동일한 방향으로 회전되기까지는 브레이크에 조작력은 전달되지 않은 채, 상기 레버부재(30)의 작동은 감지할 수 있도록 구성된다.
그리하여, 상기와 같이 레버부재(30)가 최초 미세하게 작동되는 것을 도 3 에서 광센서 41 및 반사부재 52 를 통해 감지하도록 구성된다.
또한, 상기와 같이 레버부재(30)가 미세하게 작동될 경우에는, 좌측과 우측 레버부재(30) 중 작동된 레버부재 방향으로 방향을 전환하고자 하는 의도로 파악하여, 자전거의 후미에 좌, 우 방향지시등을 설치하고 이에 온(On) 신호를 인가할 수 있도록 구성된다.
그리하여, 상기와 같이 레버부재(30)를 미세하게 작동함으로써, 자동차의 방향지시장치의 조작과 같은 효과를 발휘할 수 있다.
여기서, 상기 회동축(20) 부근의 상기 레버부재(30)에는 광센서(40)들이 설치된다.
또한, 상기 레버부재(30)의 광센서(40)들을 대면하는 부분의 상기 고정하우징부재(10)에는 상기 광센서(40)로부터 조사되는 광을 반사시키기 위한 반사부재(50)가 설치된다.
상기 회동축(20) 부근의 상기 레버부재(30)에서 상기 광센서(40)는 복수 개 설치되며, 따라서 상기 복수 개의 광센서(40)들을 통해 상기 레버부재(30)의 회전 변위 정도를 감지하도록 구성된다.
상기 광센서(40)에는 발광소자(42)와 수광소자(44)가 포함된다.
그리하여, 상기 발광소자(42)로부터 조사되는 광을 상기 반사부재(50)를 통해 반사시켜 상기 수광소자(44)로 진입되도록 함으로써, 상기 복수 개의 광센서(40)들 중 광이 진입되는 수광소자(44)를 반별하여, 상기 레버부재(30)의 회전 변위 정도를 감지할 수 있다.
여기서, 상기 레버부재(30)의 회전 변위 정도는 상기 발광소자(42)의 설치 갯수에 따라 미리 지정된 복수의 단계로 구분되어 감지될 수 있다.
예를 들어, 상기 단계는 도 1 및 2 에서 3 가지 단계로 구분될 수 있으며, 예를 들어 첫번째 광센서(42)를 통해 광이 감지될 경우에는 최소 회전 변위 상태인 제 1 단계 회전이 이루어진 것으로 설정될 수 있다.
또한, 세번째 광센서(44)를 통해 광이 감지될 경우에는 최대 회전 변위 상태인 제 3 단계 회전이 이루어진 것으로 설정할 수 있다.
한편, 상기 세 개의 광센서들(42, 43, 44)과는 별개의 광센서(41) 및 반사부재(52)를 설치하되, 상기 별개의 광센서(41)를 상기 반사부재(52)의 정면에 배치함으로써, 상기 레버부재(30)의 최초 회전 기동을 감지하도록 구성될 수도 있다.
그리하여, 상기 세 개의 광센서(42, 43, 44)들 중 특정 광센서를 통해 회전 변위가 감지될 경우, 자전거의 후미등을 온시키기 위한 신호를 발생시키도록 구성된다.
또한, 만약 자전거의 좌, 우 한쌍의 핸들부(100)에 설치되는 상기 레버부재(30)가 예를 들어 2 단계 또는 3 단계와 같이 미리 지정된 단계로 모두 회전된 것으로 감지될 경우에는, 자전거의 급정거 상황으로 인식하여 회로기판(15)을 통해 자전거 후미등 점멸 제어 신호를 발신하도록 구성될 수 있다.
한편, 도 5 에 도시된 바와 같은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거의 핸들부에 설치되어 브레이크를 조작하기 위한 브레이크 레버장치는, 상기 레버부재(30) 또는 고정하우징부재(10) 중의 어느 하나에는 양극 단자(140)가 설치되고, 나머지 하나에는 음극 단자(150)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 실시예에 따른 브레이크 레버장치는 도 1 및 2 에 도시된 실시예에서 광센서(40) 부분에 양극단자(140)가 설치되고, 반사부재(50)가 설치되는 부분에 음극단자(150)가 설치되는 실시예이다.
상기 실시예에서는, 상기 양극 단자(140)와 음극 단자(150)가 접촉되는 경우의 저항값을 측정하여 상기 레버부재(30)의 회전 변위 정도를 검출하도록 구성된다.
즉, 상기 양극단자(140) 또는 음극단자(150)에 식별 저항이 연결된 상태에서, 상기 양극단자(140)와 음극단자(150)가 통전될 경우의 저항값을 식별하여, 상기 레버부재(30)의 회전 변위를 검출한다.
상기 실시예에서도, 상기 레버부재(30)의 회전 변위 정도는 상기 양극단자(140)의 설치 갯수에 따라 미리 지정된 복수의 단계로 구분되어 감지될 수 있다.
예를 들어, 상기 갯수는 도 1 및 2 에서 3 가지 단계로 구분될 수 있으며, 첫번째 양극단자(142)에 연결되는 식별 저항값이 감지될 경우에는 최소 회전 변위 상태인 제 1 단계 회전이 이루어진 것으로 설정될 수 있다.
또한, 세번째 양극단자(144)에 연결되는 식별 저항값이 감지될 경우에는, 최대 회전 변위 상태인 제 3 단계 회전이 이루어진 것으로 설정할 수 있다.
상기 실시예에서도, 상기 세 개의 양극단자들(142, 143, 144)과는 별개의 양극단자(141) 및 음극단자(152)를 설치함으로써, 상기 레버부재(30)의 최초 회전 기동을 감지하도록 구성될 수 있다.
그리하여, 상기 레버부재(30)의 최초 기동이 감지될 경우에는 후방으로 방향 전환 신호를 발신하도록 구성된다.
또한, 만약 자전거의 좌, 우 한쌍의 핸들부(100)에 설치되는 상기 레버부재(30)가 예를 들어 2 단계 또는 3 단계와 같이 미리 지정된 단계로 모두 회전된 것으로 감지될 경우에는, 자전거의 급정거 상황으로 인식하여 자전거의 후미등이 점멸되는 제어 신호를 발신하여 비상상황을 알릴 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 후미등은 예를 들어, 자전거의 좌, 우 핸들 부분에 설치될 수 있으며, 상기 후미등에는 방향 전환을 알리기 위한 방향지시등과 브레이크의 작동 여부를 알리는 브레이크등이 포함될 수 있다.
그리하여, 상기 레버부재(30)의 최초 기동이 감지될 경우에는 상기 방향지시등을 온시켜 진행하고자 하는 자전거의 방향을 후미로 알리고, 상기 좌, 우 레버부재(30)의 회전 변위를 감지할 경우, 상기 브레이크등을 온시켜 브레이크의 작동 여부를 후미로 알릴 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 레버부재(30)가 2 또는 3 단계와 같이 미리 지정된 단계로 회전e되거나, 좌, 우의 레버부재(30)가 동시에 회전될 경우에는 상기 브레이크등이 점멸되도록 구성함으로써, 자전거의 급정거 상황을 후미로 알릴 수 있도록 구성된다.
한편, 도 6 에 도시된 바와 같은, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거의 핸들부에 설치되어 브레이크를 조작하기 위한 브레이크 레버장치는, 상기 레버부재(30) 또는 고정하우징부재(10) 중의 어느 하나에는 양극 단자(240)가 설치되고, 나머지 하나에는 음극 단자(250)가 설치되되 상기 음극단자(250)는 연속적인 일체형 단자로 형성된다.
그리하여, 상기 양극단자(240)가 상기 음극단자(250) 상에 접촉된 위치를 감지함으로써, 레버부재(30)의 회전 변위 정도를 감지하도록 구성된다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 고정하우징부재
20: 회동축
30: 레버부재
40: 광센서
50: 반사부재
100: 핸들부
140: 양극단자
150: 음극단자
240: 양극단자
250: 음극단자

Claims (12)

  1. 자전거의 핸들부에 설치되어 브레이크를 조작하기 위한 자전거용 브레이크 레버장치에 있어서,
    상기 핸들부에 장착되는 고정하우징부재와;
    상기 고정하우징부재에 설치되는 회동축과;
    상기 회동축을 매개로 하여 상기 고정하우징부재에 대해 상대회전가능하도록 설치되는 레버부재를 포함하며,
    상기 레버부재와 고정하우징부재에는 상기 레버부재의 변위를 감지하기 위한 변위감지부재가 설치되며,
    상기 변위감지부재는 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치되는 광센서와 반사부재이고,
    상기 광센서는 복수 개 설치되며, 상기 복수 개의 광센서를 통해 상기 레버부재의 회전 변위 정도를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광센서에는 발광소자와 수광소자가 포함되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레버부재의 회전 변위는 미리 지정된 복수의 단계로 구분되며, 상기 복수의 단계 중 미리 지정된 단계로 상기 레버부재가 회전될 경우 자전거 후미등으로 온 신호를 발신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 후미등으로 발신하는 신호는 상기 레버부재의 회전 변위량에 따라 달라지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    자전거의 좌, 우 한쌍의 핸들부에 설치되는 상기 레버부재가 미리 지정된 단계로 모두 회전될 경우, 자전거 후미등으로 점멸 신호를 발신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위감지부재는 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치되는 양극단자와 음극 단자이며, 상기 양극 단자와 음극 단자가 접촉되는 경우 상기 레버부재의 회전 변위 정도를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정하우징부재에는 브레이크에 인장력을 작용하기 위한 인장선부재가 거치되는 거치레버가 설치되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 거치레버에는 스프링이 설치되며, 상기 레버부재 작동 시 상기 거치레버가 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 거치레버는 최초 상기 인장선부재에 대해 회전된 상태로 배치되며, 상기 레버부재의 작동에 의해 상기 거치레버가 인장선부재와 동일한 방향으로 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위감지부재는 상기 레버부재와 고정하우징부재에 설치되는 양극단자와 음극 단자이며, 상기 양극 단자와 음극 단자가 접촉되는 경우 저항값을 감지하여 상기 레버부재의 회전 변위 정도를 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 브레이크 레버장치.
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