KR102306012B1 - 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치에 관한 것으로, 사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 조작신호를 생성한 후, 생성된 조작신호를 이용하여 잠금 모듈을 잠금 조작함으로써, 맞물림 돌기의 맞물림 결합으로 브레이크의 작동 상태를 유지시켜 별도의 잠금장치 없이도 간편하게 자전거 바퀴를 회전 구속하여 자전거의 도난을 방지할 수 있는 자전거 브레이크 장치를 제공한다.

Description

잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치{Bike brake assembly with locking function}
본 발명은 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자전거는 차체가 가볍고 운전이 편리하여 도로 상황에 따라 유연하게 대응할 수 있는 교통수단이다. 특히 자전거는 친환경적인 무공해 이동수단일 뿐만 아니라 레저, 스포츠 및 운동용으로 널리 이용되고 있다. 그러나 자전거는 그 특성상 실외에서 보관시 자전거의 차체가 가벼운 특성 때문에 항상 도난의 위험성이 높았다.
이러한 자전거의 도난을 방지하기 위해 종래부터 다양한 잠금 장치가 사용되고 있었다. 종래 기술에 따른 일반적인 잠금 장치는 금속 케이블이나 체인의 양단부에 자물쇠 등 잠금부를 형성하여 복수의 자전거 프레임을 상호 연결하거나 자전거를 고정구조물에 고정시키는 방식이 널리 사용되고 있다.
그러나 종래 기술에 따른 일반적인 잠금 장치는, 별도의 잠금장치를 항상 휴대하여야 하는 번거로움과 함께 그 무게와 부피 때문에 휴대성 및 보관성이 떨어지는 문제점이 있었다. 특히, 자전거에는 금속 케이블이나 체인 등으로 이루어진 잠금장치를 보관할 공간이 협소하여 사용상에 불편함이 따랐다.
또한 종래의 잠금장치는 금속 케이블이나 체인의 양단부를 자전거의 바퀴 및 프레임 등에 걸리게 한 다음 고정 구조물에 걸어 고정하므로 잠금장치의 사용이 불편하다는 문제점이 있었다.
최근에는 자전거 잠금 장치의 금속 케이블이나 체인 등을 절단기로 절단하고 자전거를 훔치는 방식의 도난 사고가 빈번히 발생하고 있는바, 이와 같은 절단기를 이용한 도난 방식에는 종래 기술의 일반적인 잠금 장치만으로는 도난 사고를 방지하기 어렵다는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 제10-1726419호(“잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치”, 공고일 2017.04.13.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치의 목적은, 브레이크가 자전거 바퀴의 측면에 맞닿는 브레이크 상태를 유지해, 자전거 바퀴를 회전 구속하여 자전거의 도난을 방지할 수 있는 자전거 브레이크 장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 조작신호를 생성한 후, 생성된 조작신호를 이용하여 잠금 모듈을 잠금 조작함으로써, 별도의 키 또는 카드와 같은 장치 없이도 잠금 모듈을 조작할 수 있는 자전거 브레이크 장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치는, 일단에 브레이크 패드가 결합되며 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하거나 접촉 해제되는 방향으로 회전 이동하도록 장착되며, 별도의 탄성 부재에 의해 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴로부터 접촉 해제되는 방향으로 탄성 회전 지지되고, 사용자의 조작에 의해 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하도록 작동하는 제1회동 링크와 제2회동 링크; 상기 제1회동 링크 및 제2회동 링크의 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하도록 회전 이동한 상태에서 상기 제1회동 링크와 제2회동 링크를 회전 구속하거나 구속 해제하도록 작동하는 잠금 모듈; 및 사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 생성된 조작신호를 수신받아 상기 잠금 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 자전거 프레임에 고정 장착되며, 일측에 상기 제1회동 링크와 상기 제2회동 링크가 회전 이동 가능하게 장착되는 케이스; 및 상기 케이스 내부에 상기 제1회동 링크 및 상기 제2회동 링크의 회전 이동과 연동하여 이동하도록 장착되고, 일단에 브레이크 와이어가 연결되어 상기 브레이크 와이어의 견인력에 의해 제1방향으로 이동하고, 상기 제1회동 링크 및 상기 제2회동 링크의 탄성 회전력에 의해 제2방향으로 이동하는 작동 플레이트를 더 포함하고, 상기 작동 플레이트가 제1방향으로 이동함에 따라 상기 제1회동 링크 및 상기 제2회동 링크는 상기 작동 플레이트에 연동하여 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하도록 회전 이동하고, 상기 잠금 모듈을 상기 작동 플레이트를 상기 제1방향 이동 상태에서 위치 고정하거나 고정 해제하는 방식으로 상기 제1회동 링크 및 상기 제2회동 링크를 회전 구속하거나 구속 해제하도록 작동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잠금 모듈은 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 구동 모터; 상기 구동 모터에 의해 잠금 모드 또는 해제 모드 상태로 길이 방향 축을 중심으로 회전하는 회전 로드; 및 상기 회전 로드와 함께 일체로 회전하도록 상기 회전 로드에 관통 결합되어 잠금 모드 또는 해제 모드 상태로 회전 이동하는 잠금 바디를 포함하고, 상기 잠금 바디는 상기 잠금 모드로 회전한 상태에서 상기 작동 플레이트와 맞물림되어 상기 작동 플레이트를 제1방향 이동 상태로 위치 고정되게 지지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동 플레이트의 일면에는 제1맞물림 돌기가 형성되고, 상기 잠금 바디의 일면에는 상기 잠금 바디가 잠금 모드로 회전한 상태에서 상기 제1맞물림 돌기와 맞물리도록 제2맞물림 돌기가 형성되며, 상기 제1맞물림 돌기와 상기 제2맞물림 돌기가 상호 맞물림에 따라 상기 작동 플레이트가 제1방향 이동 상태에서 고정 지지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1맞물림 돌기는 상기 작동 플레이트의 이동 방향을 따라 이격되게 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2맞물림 돌기는 상기 작동 플레이트의 이동 방향을 따라 이격되게 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1맞물림 돌기 또는 제2맞물림 돌기의 상호 맞물리는 맞물림 접촉면의 반대면은 경사면을 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스 내부에는 상기 제1맞물림 돌기와 상기 제2맞물림 돌기의 맞물림 상태가 강화되도록 상기 작동 플레이트와 잠금 바디를 상호 접촉하는 방향으로 탄성 가압하는 탄성 부재가 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성 부재는 상기 케이스 내부에서 상기 잠금 바디를 상기 작동 플레이트 측으로 탄성 가압하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스는 사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 조작신호를 생성한 후, 생성된 조작신호를 제어부에 송신할 수 있도록 사용자에 의해 조작 가능한 조작부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 사용자에 의한 생성된 조작신호를 무선 통신 방식으로 수신받을 수 있도록 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자의 생체정보는 지문정보, 홍채정보 및 안면정보에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 조작부는 인쇄 또는 표시된 QR코드 또는 식별코드를 구비하고, 사용자가 무선 통신 단말기를 이용해 상기 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 제어부로 무선 통신 단말기의 정보를 포함하는 인증요청신호를 송신하고, 상기 제어부는 상기 인증요청신호에 포함된 무선 통신 단말기의 정보가 기등록된 무선 통신 단말기의 정보와 일치하면, 상기 잠금 모듈의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 일측에 상기 제 1 및 제2회동 링크가 회전 이동하게 장착되는 케이스;를 더 포함하고, 상기 잠금 모듈은, 상기 제1 및 제2회동 링크 중 다른 하나의 방향으로 일정 정도 이동하는 회동 링크에 결합되어 다른 하나의 방향으로 연장 형성되고, 일측에 톱니가 형성된 제1고정 수단; 및 사용자의 조작에 따라 상기 제1고정 수단 방향 또는 제1고정 수단의 반대 방향으로 이동하여 상기 제1고정 수단을 고정시키거나 고정 해제하여, 상기 제1 및 제2회동 링크를 구속하거나 구속 해제하는 제2고정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잠금 모듈은, 상기 제2고정 수단에 연결되어 상기 제2고정 수단을 상기 제1고정 수단 방향으로 가압하는 탄성 부재; 및 상기 제어부에 의해 동작하며, 회전하여 상기 제2고정 수단을 상기 제1고정 수단의 반대 방향으로 이동시켜 상기 제2고정 수단을 고정하거나, 회전하여 상기 제2고정 수단을 고정 해제하여 상기 제2고정 수단이 상기 제1고정 수단과 맞물리게 하는 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1고정 수단의 톱니는 경사면이 상기 제1고정 수단과 연결된 회동 링크가 아닌 다른 회동 링크 방향으로 형성되어 있고, 상기 제2고정 수단의 경사면은 상기 제1고정 수단의 톱니 경사면과 면접하도록 상기 제1고정 수단과 연결된 회동 링크 방향에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치에 의하면, 사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 조작신호를 생성한 후, 생성된 조작신호를 이용하여 잠금 모듈을 잠금 조작함으로써, 맞물림 돌기의 맞물림 결합으로 브레이크의 작동 상태를 유지시켜 별도의 잠금장치 없이도 간편하게 자전거 바퀴를 회전 구속하여 자전거의 도난을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 브레이크 잠금 기능을 수행하는 맞물림 돌기를 다수개 형성하여 맞물림 돌기의 맞물림 상태를 선택적으로 이루어지도록 조절함으로써, 바퀴에 대한 고정력을 조절할 수 있으며, 특히 장시간 사용 시 브레이크 패드의 마모가 발생한 경우에도 항상 안정적인 잠금 상태를 유지할 수 있고, 또한 바퀴의 두께가 크거나 작은 경우에도 항상 동일한 가압력으로 바퀴를 고정시킬 수 있어 서로 다른 폭을 가지는 바퀴의 종류에 무관하게 항상 안정적인 잠금 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 기설정된 사용자의 생체정보인 지문정보, 홍채정보, 안면정보 등을 이용하여 잠금 모듈의 동작을 제어하거나, QR코드 또는 식별코드를 인식하여 잠금 모듈의 동작을 제어함으로써, 특정 사용자만이 잠금 모듈을 동작시키도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 세부 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 브레이크 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 동작 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 기능 조절상태를 설명하기 위해 도 6의 "A" 부분을 확대 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 10은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치가 자전거 프레임에 장착된 형태를 예시적으로 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 탈거 방지 구조를 설명하기 위한 일부 분해 사시도,
도 12는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 탈거 방지 구조를 설명하기 위한 단면도,
도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 결합 사시도,
도 14는 본 발명의 제2실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 분해 사시도,
도 15는 도 14의 부분 확대도,
도 16은 본 발명의 제2실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 해제상태의 정면 및 사시도,
도 17은 본 발명의 제2실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 상태의 정면 및 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제3실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 상태의 부분 사시도.
도 19는 본 발명의 제3실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 상태의 제2고정 수단의 동작 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
[제1실시예]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 세부 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 브레이크 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 동작 상태를 개략적으로 도시한 단면도, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 잠금 기능 조절상태를 설명하기 위해 도 6의 "A" 부분을 확대 도시한 도면, 도 8은 본 발명의 또 다른 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 의한 자전거 브레이크 장치의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 자전거 브레이크 장치는 브레이크 장치가 작동한 상태에서 별도의 잠금 모듈을 이용해 브레이크 작동 상태를 그대로 유지시킬 수 있도록 함으로써, 별도의 잠금 장치를 구비하지 않아도 바퀴 회전을 구속하여 자전거 도난을 방지할 수 있는 장치로서, 케이스(100)와, 제 1 및 제 2 회동링크(210,220)와, 작동 플레이트(300)와, 잠금 모듈(400)과, 제어부(500)를 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 자전거 프레임에 고정 장착되며, 자전거 브레이크 장치의 전체적인 외형을 이루도록 내부에 수용 공간이 형성된다. 이러한 케이스(100)는 케이스 커버(110)와 케이스 본체(120)로 분리 형성될 수 있으며, 케이스 커버(110)와 케이스 본체(120)는 별도의 마감 커버(130)에 의해 결합될 수 있다.
제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 케이스(100)에 서로 대칭되게 장착되는데, 일단에는 브레이크 패드(230)가 결합되며 브레이크 패드(230)가 자전거 바퀴(10)에 가압 접촉하거나 접촉 해제되는 방향으로 회전 이동 가능하게 장착된다. 이러한 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 케이스(100) 내부에 구비된 별도의 탄성 부재(203)에 의해 브레이크 패드(230)가 자전거 바퀴(10)로부터 접촉 해제되는 방향으로 탄성 회전 지지되도록 구성된다.
작동 플레이트(300)는 케이스(100) 내부에 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 회전 이동과 연동하여 이동하도록 장착되고, 일단에는 브레이크 와이어(W)가 연결된다. 따라서 사용자가 브레이크 레버(미도시)를 조작하면, 브레이크 와이어(W)가 브레이크 레버에 의해 견인되고, 브레이크 와이어(W)의 견인력에 의해 작동 플레이트(300)가 제 1 방향(도 1 내지 도 6에 도시된 방향을 기준으로 상승 방향)으로 직선 이동한다.
작동 플레이트(300)와 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 서로 연동하도록 구성되는데, 이를 위해 작동 플레이트(300)는 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 사이에 배치되어 하단으로 갈수록 그 폭이 증가하는 형태로 양측면에 경사면(301)이 형성되고, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 타단부에는 상호 대향하는 내측면에 작동 플레이트(300)의 경사면(301)과 롤링 접촉하는 가이드 롤러(204)가 장착될 수 있다.
이러한 연동 구조에 따라 작동 플레이트(300)가 상하 직선이동하면, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 가이드 롤러(204)가 작동 플레이트(300)의 경사면(301)을 따라 롤링 접촉하며 회전축(201)을 중심으로 회전 이동한다.
좀 더 구체적으로는, 작동 플레이트(300)의 제 1 방향 상승 이동시 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 이에 연동하여 브레이크 패드(230)가 자전거 바퀴(10)에 가압 접촉하는 방향(브레이크 작동 방향)으로 회전한다. 또한, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 탄성 부재(203)의 탄성력에 의해 브레이크 패드(230)가 자전거 바퀴(10)로부터 접촉 해제되는 방향(브레이크 해제 방향)으로 탄성력을 받게 되는데, 이러한 탄성력에 의해 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)가 브레이크 해제 방향으로 회전하게 되면, 이에 연동하여 작동 플레이트(300)는 제 1 방향의 반대 방향인 제 2 방향(하강 방향)으로 이동하게 된다.
즉, 평상시에는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)가 탄성 부재(203)에 의해 브레이크 해제 방향으로 탄성 회전 지지되므로, 브레이크가 작동 해제된 상태로 유지되고, 사용자가 브레이크 레버를 당기면, 도 4에 도시된 바와 같이 브레이크 와이어(W)에 대한 견인력이 발생하여 작동 플레이트(300)가 제 1 방향으로 상승 이동하고, 이에 연동하여 제 1 및 제 2회동 링크(210,220)가 브레이크 작동 방향으로 회전 이동한다. 이후, 사용자가 브레이크 레버를 놓으면, 브레이크 와이어(W)에 대한 견인력이 사라지므로, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 다시 탄성력에 의해 브레이크 해제 방향으로 회전하고, 이에 연동하여 작동 플레이트(300)는 제 2 방향으로 하강 이동하며, 평상시 상태로 원상 복귀한다.
이상에서는 작동 플레이트(300)와 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)가 가이드 롤러(204)에 의해 롤링 접촉하는 방식으로 서로 연동하는 것으로 설명 하였으나, 작동 플레이트(300)와 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 상호 연동 구조는 다양한 기계요소를 이용하여 다양하게 구성될 수 있다.
예를 들면, 작동 플레이트(300)의 하단 양측단부와 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)를 연결하도록 다수개의 연결 링크(미도시)가 장착될 수 있고, 작동 플레이트(300)의 일방향 직선 이동시 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 연결링크에 의해 서로 반대 방향으로 회전 이동하는 방식으로 연동되게 구성될 수 있다.
잠금 모듈(400)은 작동 플레이트(300)가 제 1 방향으로 상승 이동한 상태에서 작동 플레이트(300)를 위치 고정하거나 또는 고정 해제하도록 작동한다.
제어부(500)는 사용자의 조작에 의한 조작신호를 인가받아 잠금 모듈(400)의 동작을 제어하도록 구성된다.
케이스(100)의 일측에는 사용자에 의한 조작신호 발생을 위해 별도의 조작부(600)가 구비될 수 있으며, 사용자가 조작부(600)를 조작함으로써, 조작신호가 제어부(500)에 인가될 수 있다.
상기 조작부는 사용자에 의해 조작 가능하며, 사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 조작신호를 생성한 후, 생성된 조작신호를 제어부에 송신하여 잠금 모듈의 동작을 제어할 수 있다.
상기 사용자의 생체정보는 지문정보, 홍채정보 및 안면정보에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
상기 조작부는 인쇄 또는 표시된 QR코드 또는 식별코드를 구비하고, 사용자가 무선 통신 단말기를 이용해 상기 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 제어부로 무선 통신 단말기의 정보를 포함하는 인증요청신호를 송신하고, 상기 제어부는 상기 인증요청신호에 포함된 무선 통신 단말기의 정보가 기등록된 무선 통신 단말기의 정보와 일치하면, 상기 잠금 모듈의 동작을 제어할 수 있다.
이때 상기 제어부는 사용자에 의한 생성된 조작신호를 무선 통신 방식으로 수신받을 수 있도록 통신 모듈을 포함할 수 있다.
사용자가 스마트 폰 등의 무선 통신 단말기(610)를 이용하여 조작신호를 무선 통신 방식으로 제어부(500)에 인가하는데, 이를 위해 제어부(500)는 사용자에 의한 조작신호를 무선 통신 방식으로 인가받을 수 있도록 통신 모듈(510)을 구비할 수 있다. 이때 무선 통신 방식은 블루투스, 와이파이 등 다양한 통신 방식이 적용될 수 있다.
이러한 구성에 따라 본 발명의 제1실시예에 따른 자전거 브레이크 장치는 조작신호를 인가받은 제어부(500)에 의해 잠금 모듈(400)을 잠금 모드 상태로 작동시킴으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 작동 플레이트(300)를 제 1 방향으로 상승 이동 상태로 위치 고정시킬 수 있어 사용자가 브레이크 레버를 놓더라도 브레이크 작동 상태를 그대로 유지시킬 수 있다. 따라서 자물쇠와 같은 별도의 잠금장치 없이도 단순히 잠금 모듈(400)을 잠금 모드로 작동시켜 자전거의 주행을 불가능하게 할 수 있으며, 이를 통해 자전거의 도난을 방지할 수 있다.
특히, 본 발명의 제1실시예에 따른 잠금 모듈(400)은 작동 플레이트(300)를 위치 고정시킴으로써, 이에 연동하는 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)를 회전 구속시키도록 구성되므로, 브레이크 와이어를 절단하더라도 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 회전 구속 상태가 그대로 유지되어 자전거 브레이크 작동 상태가 해제되지 않으며, 이에 따라 자전거 자체를 들고 가는 방식으로 훔치는 경우를 제외하고는 절단기와 같은 별도의 공구를 이용하더라도 자전거를 쉽게 훔칠 수 없어 자전거 도난 사고를 더욱 완벽하게 방지할 수 있다.
또한, 일반적인 자전거 잠금 장치의 경우, 자전거 프레임을 별도의 고정 구조물에 고정시키는 링 형상의 잠금 구조가 적용되기도 하며, 이 경우에는 잠금 장치를 통해 자전거를 고정 구조물에 고정시켜 자전거의 운반 자체를 방지하기 위한 것인데, 이러한 잠금 구조에서는 자전거 바퀴만을 분해하여 훔쳐가는 등의 도난 사고가 발생하고 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 잠금 모듈(400)은 제1 및 제 2 회동 링크(210,220)가 브레이크 작동 상태, 즉, 브레이크 패드(230)가 자전거 바퀴에 가압 접촉한 상태로 회전 구속되므로, 잠금 모듈(400)을 해제 모드로 변경하지 않는 이상 자전거 바퀴가 브레이크 장치에 의해 구속되어 있으므로, 자전거 바퀴만을 별도로 훔쳐가는 도난 사고 또한 방지할 수 있다.
아울러, 크기가 크고 무거운 별도의 잠금 장치를 휴대하지 않아도 되므로, 잠금 모듈(400)을 통해 안전하게 자전거를 고정 구속시킬 수 있어 자전거를 더욱 편리하게 사용할 수 있다.
다음으로, 잠금 모듈(400)의 구성에 대해 좀 더 자세히 살펴본다.
잠금 모듈(400)은, 제어부(500)에 의해 동작 제어되는 구동 모터(420)와, 구동 모터(420)에 의해 잠금 모드 또는 해제 모드 상태로 길이 방향 축을 중심으로 회전하는 회전 로드(421)와, 회전 로드(421)와 함께 일체로 회전하도록 회전 로드(421)에 관통 결합되어 잠금 모드 또는 해제 모드 상태로 회전 이동하는 잠금 바디(410)를 포함하여 구성된다.
이때, 잠금 바디(410)는 회전 로드(421)와 함께 잠금 모드로 회전한 상태에서 작동 플레이트(300)와 맞물리는 방식으로 작동 플레이트(300)를 위치 고정되게 지지할 수 있다.
또한, 작동 플레이트(300)의 일면에는 제 1 맞물림 돌기(710)가 형성되고, 잠금 바디(410)의 일면에는 잠금 바디(410)가 잠금 모드로 회전한 상태에서 제 1 맞물림 돌기(710)와 맞물릴 수 있도록 제 2 맞물림 돌기(720)가 형성되며, 제 1 맞물림 돌기(710)와 제 2 맞물림 돌기(720)가 상호 맞물림에 따라 작동 플레이트(300)가 제 1 방향 이동 상태에서 고정 지지되도록 구성된다.
제 1 맞물림 돌기(710) 또는 제 2 맞물림 돌기(720)는 다수개 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 맞물림 돌기(710)는 작동 플레이트(300)의 이동 방향을 따라 이격되게 다수개 형성될 수 있고, 이때, 제 2 맞물림 돌기(720)는 하나만 형성될 수 있다. 반대로, 제 1 맞물림 돌기(710)는 하나만 형성되고, 제 2 맞물림 돌기(720) 또한 작동 플레이트(300)의 이동 방향을 따라 이격되게 다수개 형성될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 제 1 맞물림 돌기(710) 및 제 2 맞물림 돌기(720) 모두 작동 플레이트(300)의 이동 방향을 따라 이격되게 각각 다수개씩 형성될 수 있다.
제 1 맞물림 돌기(710) 및 제 2 맞물림 돌기(720)는 상호 맞물리는 맞물림 접촉면은 각각 수평면을 이루도록 형성되고, 맞물림 접촉면의 반대면은 경사면을 갖는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 케이스(100) 내부에는 제 1 맞물림 돌기(710)와 제 2 맞물림 돌기(720)의 맞물림 상태가 강화되도록 작동 플레이트(300)와 잠금 바디(410)를 상호 접촉하는 방향으로 탄성 가압하는 탄성 부재(730)가 장착될 수 있다. 이러한 탄성 부재(730)는 도 8에 도시된 바와 같이 케이스(100) 내부에서 잠금 바디(410)를 작동 플레이트(300) 측으로 탄성 가압하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 자전거 브레이크 장치의 잠금 기능 동작 상태를 살펴보면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제어부(500)를 통해 구동모터(420)를 작동하여 잠금 바디(410)를 잠금 모드 상태로 회전 이동시킨 상태에서, 사용자가 브레이크 레버를 조작하면, 브레이크 와이어(W)가 브레이크 레버에 의해 견인되고, 브레이크 와이어(W)의 견인력에 의해 작동 플레이트(300)가 제 1 방향으로 상승 이동하고, 이때, 작동 플레이트(300)의 제 1 맞물림 돌기(710)와 잠금 바디(410)의 제 2 맞물림 돌기(720)가 도 6에 도시된 바와 같이 상호 맞물려 작동 플레이트(300)가 제 1 방향 이동 상태로 고정 지지된다.
또한 사용자가 브레이크 레버를 조작한 상태에서, 제어부(500)를 통해 구동모터(420)를 작동하여 잠금 바디(410)를 잠금 모드 상태로 회전 이동시키면, 작동 플레이트(300)의 제 1 맞물림 돌기(710)와 잠금 바디(410)의 제 2 맞물림 돌기(720)가 도 6에 도시된 바와 같이 상호 맞물려 작동 플레이트(300)가 제 1 방향 이동 상태로 고정 지지될 수도 있다.
이와 같이 제 1 맞물림 돌기(710)와 제 2 맞물림 돌기(720)가 맞물린 상태에서는 작동 플레이트(300)가 위치 고정되므로, 브레이크 레버를 계속 조작하고 있는 상태와 마찬가지로 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 브레이크 패드(230)가 바퀴(10)를 계속 가압하며 고정된다. 따라서 자물쇠와 같은 별도의 잠금장치 없이도 자전거의 주행을 불가능하게 할 수 있으며, 이를 통해 자전거의 도난을 방지할 수 있다.
한편, 잠금 바디(410)를 잠금 모드 상태로 회전 이동시킨 상태에서, 브레이크 와이어(W)의 견인에 의해 작동 플레이트(300)가 상승 이동하는 과정에서, 제 1 맞물림 돌기(710)가 이동 방향을 따라 다수개 형성되면, 작동 플레이트(300)의 상승 정도에 따라 제 1 맞물림 돌기(710) 중 어느 하나가 제 2 맞물림 돌기(720)에 맞물린다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 최상층에 위치한 제 1 맞물림 돌기(710)와 제 2 맞물림 돌기(720)가 결합되면, 작동 플레이트(300)의 상승 이동 거리가 상대적으로 작으므로, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 회전량이 상대적으로 작아 브레이크 패드(230)의 바퀴에 대한 가압력이 상대적으로 약하고, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 최하층에 위치한 제 1 맞물림 돌기(710)와 제 2 맞물림 돌기(720)가 결합되면, 작동 플레이트(300)의 상승 이동 거리가 증가하게 되므로, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 회전량이 증가하여 브레이크 패드(230)의 바퀴에 대한 가압력이 상대적으로 강하게 된다.
이러한 방식으로 바퀴에 대한 고정력을 조절할 수도 있으며, 특히, 장시간 사용 시 브레이크 패드(230)의 마모가 발생한 경우에도 작동 플레이트(300)의 상승 이동 거리를 상대적으로 크게 하여 바퀴에 대한 가압력을 마모 발생 이전상태와 동일하게 유지할 수 있다. 또한, 바퀴마다 그 두께가 다를 수 있는데, 바퀴의 두께가 크거나 작은 경우에도 작동 플레이트(300)의 상승 이동 거리를 조절하여 항상 동일한 가압력으로 바퀴를 고정시킬 수 있다.
한편, 케이스(100)는 전술한 바와 같이 케이스 커버(110)와 케이스 본체(120)로 분리 형성되는데, 케이스 커버(110)가 자전거 프레임(20)에 고정 결합되도록 형성되고, 케이스 본체(120)는 케이스 커버(110)에 분리 가능하게 결합되도록 형성된다. 이때, 케이스 본체(120)에 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220), 작동 플레이트(300) 및 잠금 모듈(400)이 결합된 상태로 케이스 커버(110)와 결합된다.
케이스 커버(110)는 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이 별도의 결합볼트(140) 및 결합 너트(141)를 통해 자전거 프레임(20)에 결합되는데, 이때, 결합너트(141)의 외주면에는 공구홈이 형성되지 않은 평면 형태로 형성될 수 있다. 이러한 구조에 따라 케이스 커버(110)가 결합 볼트(140) 및 결합 너트(141)를 통해 자전거 프레임(20)에 결합된 이후, 케이스 커버(110)에 케이스 본체(120)가 결합되면, 결합 볼트(140)의 끝단은 케이스(100) 내부 공간에 위치하게 되고, 케이스(100) 외부에 위치하는 결합 너트(141)에는 공구홈이 형성되지 않으므로, 브레이크 장치를 파손하지 않는 이상 브레이크 장치(30)를 자전거 프레임(20)으로부터 탈거할 수 없다.
특히, 케이스 커버(110)와 케이스 본체(120)는 결합된 상태에서, 잠금 모듈에 의해 브레이크 잠금 모드 상태가 되면, 브레이크 해제 모드로 변환하지 않는 이상 서로 분리 불가능한 구조로 형성되기 때문에 더욱 그러하다.
이러한 탈거 방지 구조에 대해 도 11 및 도 12를 중심으로 자세히 살펴본다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 자전거 브레이크 장치의 탈거 방지 구조를 설명하기 위한 일부 분해 사시도이고, 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 자전거 브레이크 장치의 탈거 방지 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
먼저, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)는 전술한 바와 같이 케이스 본체(120)에 결합되는데, 회전축(201)을 중심으로 회전 가능하게 결합되며, 이 상태로 케이스 본체(120)와 함께 케이스 커버(110)에 결합된다.
제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)의 케이스 커버(110)에 대향하는 일면에는 회전축(201)과 동심축을 이루며 돌출되는 결합 돌출부(250)가 형성되고, 케이스 커버(110)의 내측면에는 결합 돌출부(250)가 삽입될 수 있는 관통 맞물림부(150)가 형성된다.
이때, 결합 돌출부(250)는 관통 맞물림부(150)에 관통 삽입된 상태에서 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)와 함께 회전함에 따라 관통 맞물림부(150)로부터 삽입 해제되는 방향으로는 분리 불가능하도록 맞물림 결합된다.
좀 더 구체적으로, 결합 돌출부(250)는 외주면이 원주면을 이루며 돌출 형성되는 원형 구간부(251)와, 원형 구간부(251)의 외주면 끝단부에 반경 방향으로 돌출되는 맞물림 돌출부(252)를 포함하여 구성된다. 맞물림 돌출부(252)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 다각형 기둥 형태로 형성될 수도 있으며, 이와 달리 단순히 일측 부분만 반경 방향으로 돌출되는 돌출키 형태로 형성될 수도 있다.
또한, 관통 맞물림부(150)는 원형 구간부(251) 및 맞물림 돌출부(252)가 관통 삽입되도록 이에 대응되는 형상의 관통홀(152)이 형성되는 관통 블록(151)을 포함하여 구성되며, 이때, 관통 블록(151)은 케이스 커버(110)의 내측면으로부터 이격되게 배치된다.
따라서 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 원형 구간부(251) 및 맞물림 돌출부(252)가 형성된 결합 돌출부(250)가 관통 맞물림부(150)의 관통홀(151)의 형상과 대응되는 배치 상태로 삽입되고, 삽입된 이후에는 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)와 함께 회전축(201)을 중심으로 결합 돌출부(250)가 회전함에 따라 결합 돌출부(250)의 맞물림 돌출부(252)가 관통 블록(150)의 관통홀(151)에 맞물림되어 분리 불가능한 구조를 이루게 된다.
즉, 브레이크 작동 상태가 잠금 모듈(400)에 의해 구속 유지되는 경우, 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)가 회전축(201)을 중심으로 회전하여 브레이크 작동 상태를 유지하게 되는데, 이와 같이 제 1 및 제 2 회동 링크(210,220)가 회전축(201)을 중심으로 회전하면, 이와 함께 결합 돌출부(250)가 회전하게 되므로, 이 과정에서 맞물림 돌출부(252)가 관통 블록(150)의 관통홀(151)에 맞물림되어 분리 불가능한 상태가 된다.
따라서 브레이크 작동 상태가 잠금 모듈(400)에 의해 구속 유지되는 경우, 브레이크 작동 상태를 해제하지 않는 이상 케이스 커버(110)와 케이스 본체(120)를 분리할 수 없으므로, 브레이크 장치 자체를 자전거 프레임으로부터 탈거하는 것이 케이스(100)를 파손하지 않는 이상 거의 불가능하다고 할 수 있다.
이하 상술했던 제어부(500)의 동작에 대해서 추가적으로 설명한다.
상술했듯, 제어부(500)는 사용자의 조작에 따른 조작신호가 인가되었을 때, 잠금 모듈의 동작을 제어하며, 여기서 사용자의 조작은 사용자의 생체정보를 통해 이루어질 수 있어, 보안성을 높일 수 있다. 사용자의 생체정보의 종류로는, 사용자의 지문정보, 홍채정보 및 안면정보 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
사용자의 생체정보가 지문정보인 경우를 보다 구체적으로 설명하면, 제어부(500)는 사용자의 기등록된 지문정보가 저장되는 저장공간을 포함할 수 있다. 케이스(100)의 일측에 형성된 조작부(600)는 사용자의 지문을 인식할 수 있는 장치로 구현될 수 있으며, 사용자가 조작부(600)를 이용해 지문을 인식시키고, 제어부(500)는 인식된 지문이 저장공간에 저장된 기등록된 지문정보와 일치할 경우, 잠금 모듈을 동작시킬 수 있다.
또한 본 발명의 케이스(100)는 제어부(500) 및 통신모듈(510)을 포함하고, 조작부(600)는 사용자가 휴대하는 무선 통신 단말기로 구현될 수도 있다. 보다 상세히, 사용자는 지문인식기능이 있는 무선 통신 단말기를 이용해 지문을 인식하고, 무선 통신 단말기 내부에 설치된 프로그램에서 인식된 지문이 기등록된 지문정보와 일치하는지 판단한 후, 인식된 지문이 기등록된 지문정보와 일치될 경우 조작신호를 케이스(100)에 포함된 통신모듈(510)로 전송할 수 있다. 제어부(500)는 통신모듈(510)로 전송된 조작신호를 인가받고, 이후 잠금 모듈을 동작시킬 수 있다.
상기한 지문의 실시예는 사용자의 생체정보가 홍채정보와 안면정보인 경우에도 적용될 수 있다. 즉, 케이스(100)에 조작부(600)가 형성될 경우, 사용자는 조작부(600)를 이용해 지문정보, 홍채정보 및 안면정보 중 적어도 하나 이상을 이용해 조작신호를 제어부(500)로 송신할 수 있으며, 조작부(600)가 무선 통신 단말기로 구현될 경우, 사용자는 무선 통신 단말기와 통신모듈(510)을 이용해 지문정보, 홍채정보 및 안면정보 중 적어도 하나 이상을 사용하여 조작신호를 제어부(500)로 송신할 수 있다.
또한 상기 조작부는 인쇄 또는 표시된 QR코드 또는 식별코드를 구비하고, 사용자가 무선 통신 단말기를 이용해 상기 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 제어부로 무선 통신 단말기의 정보를 포함하는 인증요청신호를 송신하고, 상기 제어부는 상기 인증요청신호에 포함된 무선 통신 단말기의 정보가 기등록된 무선 통신 단말기의 정보와 일치하면, 상기 잠금 모듈의 동작을 제어할 수 있다.
또한 상기 케이스(100)의 외부에는 디스플레이가 구비될 수 있으며, 사용자가 무선 통신 단말기를 이용해 제어부(500)에 인증코드를 요청하면, 제어부(500)는 디스플레이에 QR코드 또는 식별코드를 출력할 수 있다. 이후 사용자가 무선 통신 단말기를 이용해 QR코드 또는 식별코드를 인식하면, 무선 통신 단말기에 설치된 프로그램에서는 통신모듈(510)을 통해 제어부로 조작신호를 전송할 수 있다. 제어부(500)는 통신모듈(510)로부터 전송된 조작신호를 인가받으면, 잠금 모듈을 동작시킬 수 있다.
[제2실시예]
도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치의 외관을 도시한 것이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치는, 앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치와 마찬가지로, 케이스(100), 제1회동 링크(210), 제2회동 링크(220)를 포함할 수 있다. 제1회동 링크(210) 및 제2회동 링크(220)는 사용자의 브레이크 조작에 따라, 사용자가 브레이크를 잡으면 서로 모이는 측으로 회전하고, 사용자가 브레이크를 놓으면 탄성 부재(미도시)에 의해 서로 멀어지는 방향으로 회전한다. 즉, 제1회동 링크(210)와 제2회동 링크(220)가 브레이크 조작에 따라 회전하는 구성은 제1실시예와 제2실시예가 서로 동일하다.
이때 제1회동 링크(210)와 제2회동 링크(220)는 자전거 프레임에 고정 장착될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 케이스(100)는 케이스 본체(120)와 케이스 커버(110)를 포함할 수 있다. 케이스 본체(120)는 내부에 공간이 형성되어, 후술할 잠금 모듈과 상기 잠금 모듈을 동작시키는 제어부의 구성이 수용될 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치에서 케이스 본체(120)와 케이스 커버(110)가 분리된 상태를 도시한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치는 케이스 본체(120)의 일측에는 슬라이딩부(121)가 형성되어 있으며, 슬라이딩부(121)의 일측에는 제1회동 링크(210)가 결합되어 있다. 제1회동 링크(210)에는 후술할 잠금 모듈(400)의 일부가 결합될 수 있으며, 제1회동 링크(210) 및 제1회동 링크(210)에 결합된 잠금 모듈(400)의 일부가 사용자의 브레이크 조작에 의해 제2회동 링크(220) 방향으로 이동할 수 있다.
도 14에 도시된 본 실시예에서는 제1회동 링크(210)가 제2회동 링크(220)의 방향으로 이동하는 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 사용자의 브레이크 조작에 의해 제1회동 링크(210)가 아닌 제2회동 링크(220)가 제1회동 링크(210) 방향으로 이동하는 실시예 또한 있을 수 있다.
도 15는 케이스 본체(120)의 내부를 확대 도시한 것이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치는 케이스 본체(120) 내부에 수용되는 잠금 모듈(400) 및 제어부를 더 포함할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 잠금 모듈(400)은 구동 모터(420), 제1고정 수단(430), 제2고정 수단(440) 및 탄성 부재(450)를 포함할 수 있다.
구동 모터(420)는 제어부에 의해 동작하며, 회전하면서 후술할 제2고정 수단(440)의 위치를 제어하여, 제1회동 링크(210)와 제2회동 링크(220)가 자전거 바퀴에 가압 접촉된 상태를 유지하도록 잠그거나, 잠금을 해제할 수 있으며, 이에 관해서는 후술한다.
제1고정 수단(430)은 제1회동 링크(210)와 결합되며, 슬라이딩부(121)에 삽입되어, 슬라이딩부(121)를 따라 이동할 수 있다. 즉, 제1고정 수단(430)은 사용자가 브레이크를 잡으면 제1회동 링크(210)와 함께 제2회동 링크(220) 방향으로 이동하며, 사용자가 브레이크를 놓으면, 제1실시예의 탄성 부재에 의해 제1회동 링크(210)와 함께 제2회동 링크(220)의 반대 방향으로 이동한다. 단, 제1고정 수단(430)과 제1회동 링크(210)가 함께 제2회동 링크(220)의 반대 방향으로 이동하는 경우는 제1고정 수단(430)이 후술할 제2고정 수단(440)과 맞물리지 않아 고정되지 않은 상태에서만이다.
도 15에 도시된 바와 같이 제1고정 수단(430)의 상부에는 톱니가 형성되어 있으며, 톱니의 경사면은 제2회동 링크(220) 방향에, 톱니의 수직면은 제1회동 링크(210) 방향에 형성되어 있을 수 있다.
제2고정 수단(440)은 사용자의 조작에 따라 제1고정 수단(430) 방향 또는 제1고정 수단(430)의 반대 방향으로 이동한다. 이때 사용자의 조작은 브레이크의 조작이 아니며, 잠금 모듈(400)을 동작시키는 조작일 수 있다.
탄성 부재(450)는 제2고정 수단(440)에 연결되어, 제2고정 수단(440)을 제1고정 수단 방향으로 가압한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(450)는 일단이 제2고정 수단(440)의 하부에, 타단이 케이스 본체(120)의 내측면에 연결될 수 있다.
제어부는 사용자의 조작 신호에 의해, 상술한 잠금 모듈(400)을 동작시켜, 제1회동 링크(210)와 제2회동 링크(220)를 잠그거나, 잠금 해제되도록 동작시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 도 15에 도시된 바와 같이 제어부는 제어기판(520)과 배터리(530)를 포함할 수 있다.
제어기판(520)은 케이스 본체(120)의 수용공간에 설치되어 사용자의 조작신호가 인가되면 구동 모터(420)를 동작시킬 수 있으며, 제어기판(520) 상에 통신모듈이 구현될 수 있다. 도 15에 도시되지는 않았지만, 제어기판(520)과 구동 모터(420)는 배선 연결되어, 조작신호를 인가할 수 있다.
배터리(530) 또한 케이스 본체(120)의 수용공간에 설치될 수 있다. 배터리(530)는 제어기판(520) 또는 제어기판(520) 및 구동 모터(420)에 각각 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
도 16a는 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치가 잠금 해제 상태일 때, 일부분의 정면을 확대 도시한 것이고, 도 16b는 도 16a에 도시된 구성들 중 케이스 본체, 제어기판, 배터리 등을 생략한 상태를 도시한 것이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 구동 모터(420)의 일측에는 회전지지부재(422)가 돌출 형성되어 있으며, 구동 모터(420)의 회전지지부재(422)가 제2고정 수단(440)의 연장부재(441)의 하부를 지지하여, 제2고정 수단(440)의 하측의 경사면이, 제1고정 수단(430)의 상부에 형성된 톱니와 이격되어 서로 맞물리지 않은 상태이다. 도 16과 같은 상태는 제1고정 수단(430)과 제2고정 수단(440)이 서로 맞물리지 않아, 제1회동 링크(210)와 제2회동 링크(220)가 일반적인 자전거의 브레이크로 동작 가능하다. 도 16에 도시된 탄성 부재(450)는 정상적인 상태에서 팽창한 상태이다.
도 17a는 본 발명의 제2실시예에 의한 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치가 잠금 상태일 때, 일부분의 정면을 확대 도시한 것이고, 도 17b는 도 17a에 도시된 구성들 중 케이스 본체, 제어기판, 배터리 등을 생략한 상태를 도시한 것이다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제어부(500)를 통해 구동모터(420)를 작동하면, 구동 모터(420)는 도 16에 도시된 상태에서 회전하여, 회전지지부재(422)가 제2고정 수단(440)의 연장부재(441)의 하부를 지지하지 않는다. 따라서 탄성 부재(450)는 도 16에 도시된 상태에 비해 수축하여 제2고정 수단(440)을 하측, 즉 제1고정 수단(430) 방향으로 이동시켜, 제2고정 수단(440)의 하부에 형성된 경사면이 제1고정 수단(430)의 상측에 형성된 톱니와 맞물린다.
제1고정 수단(430)의 톱니 경사면은 도 17a를 기준으로 좌측에 위치하고, 제2고정 수단(440)의 하부에 형성된 경사면은 도 17a를 기준으로 우측에 위치하므로, 제1고정 수단(430)은 좌측으로만 이동할 수 있으며, 우측으로는 이동이 불가능하다. 즉, 사용자는 브레이크를 잡지 않은 상태에서 조작부를 이용해 제어부에 조작신호를 인가해 제2고정 수단(440)을 하측으로 이동시켜 제1고정 수단(430)과 제2고정 수단(440)을 서로 맞물리게 한 후, 브레이크를 잡으면 제1고정 수단(430)이 좌측으로 이동하고, 이후 사용자가 브레이크를 놓더라도 제1고정 수단(430)이 서로 맞물린 제2고정 수단(440)에 의해 우측으로 이동할 수 없으므로, 제1회동 링크(210)와 제2회동 링크(220)가 자전거 바퀴에 가압 접촉한 상태를 유지하도록 할 수 있다.
또한 제2고정 수단(440)을 제1고정 수단(430)으로 이동시키는 동작은, 사용자가 브레이크를 잡은 이후에도 가능하다.
[제3실시예]
도 18은 상기한 제2고정 수단(440)과 다른 형상의 제2고정 수단(440)을 이용하여, 동일한 기능이 가능하도록 안출된 본 발명의 제3실시예이다.
도 18a에 도시된 바와 같이, 케이스 본체(120)의 내부공간에는 일종의 격벽 형상의 보조연장부(122)가 형성된다. 보조연장부(122)의 후면(모터(420)측 일면)에는 제2고정 수단(440)이 회전 가능하도록 결합될 수 있다.
도 18b는 보조 연장부(122)를 생략한 상태를 도시한 것이다.
도 18b에 도시된 바와 같이, 제2고정 수단(440)은 회전축(442)을 기준으로 일정 정도 회전할 수 있도록 보조연장부(122)에 결합될 수 있다. 제2고정 수단(440)의 일측은 회전 위치에 따라 제1고정 수단(430)과 맞물리거나 맞물리지 않을 수 있다. 제2고정 수단(440)의 타측에는 탄성부재(450)가 케이스 본체(120)의 저면과 연결되어 있어, 제2고정 수단(440)에 별도의 외력이 작용하지 않는 상태에서는 도 18b에 도시된 상태를 유지하여, 제1고정 수단(430)이 잠기는 방향으로 이동하는 것은 가능하되, 잠금이 해제되는 방향으로 이동하는 것은 불가능하게 할 수 있다. 만약, 사용자가 잠금 해제를 요청할 경우, 모터(420)는 회전하여 회전지지부재(422)가 탄성부재(450)가 결합된 제2고정 수단(440)의 타측을 눌러, 제2고정 수단(440)의 일측이 제1고정 수단(430)과 이격되도록 할 수 있다.
도 19는 제2고정 수단(440)을 정면에서 도시한 것으로, 도 19를 참조하여 상술한 과정을 보다 상세히 설명한다.
도 19a는 도 18b에 도시된 제2고정 수단(440)의 상태로, 편의상 제1고정 수단(430)은 점선으로 표시하였으며, 도 19a에 도시된 바와 같이, 제2고정 수단(440)의 일측(443)은 제1고정 수단(430)과 맞물려 있다.
제어부의 사용자 조작신호에 의해, 잠금 모듈(400)의 동작이 해제되면, 모터는 회전하여 모터의 회전지지부재(422)가 제2고정 수단(440)의 타측(444) 상단을 누를 수 있다. 이렇게 되면, 도 19b에 도시된 바와 같이 제2고정 수단(440)은 회전축(442)을 중심으로 일측(443)이 상측으로 이동하도록 회전하게 되어, 제2고정 수단(440)의 일측(443)과 제1고정 수단(430)은 서로 이격되어, 잠금이 해제되게 된다. 만약 잠금 모듈(400)이 동작할 경우, 모터는 다시 회전하여 회전지지부재(422)가 제2고정 수단(440)의 타측(444) 상단을 누르지 않도록 할 수 있으며, 이렇게 될 경우 도 19b에 도시된 바와 같이 압축되었던 탄성부재(450)가 도 19a에 도시된 탄성부재(450)와 같이 늘어나, 제2고정 수단(440)의 일측(443)과 제1고정 수단(430)이 서로 맞물리도록 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 케이스 110 : 케이스 커버
120 : 케이스 본체 121 : 슬라이딩부
122 : 보조 연장부
130 : 마감 커버 201 : 회전축
210 : 제1회동 링크 220 : 제2회동 링크
230 : 브레이크 패드
250 : 결합 돌출부 300 : 작동 플레이트
400 : 잠금 모듈 410 : 잠금 바디
420 : 구동 모터 421 : 회전 로드
422 : 회전지지부재 430 : 제1고정 수단
440 : 제2고정 수단 441 : 연장부재
442 : 회전축 443 : 제2고정 수단의 일측
444 : 제2고정 수단의 타측
450 : 탄성 부재 500 : 제어부
510 : 통신 모듈 520 : 제어기판
530 : 배터리 600 : 조작부
710 : 제1맞물림 돌기 720 : 제2맞물림 돌기
730 : 탄성 부재

Claims (7)

  1. 일측에 제1회동 링크와 제2회동 링크가 회전 이동 가능하게 장착되는 케이스;
    일단에 브레이크 패드가 결합되며 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하거나 접촉 해제되는 방향으로 회전 이동하도록 장착되며, 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴로부터 접촉 해제되는 방향으로 탄성 회전 지지되고, 사용자의 조작에 의해 상기 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하도록 작동하는 제1회동 링크와 제2회동 링크;
    상기 케이스 내부에 상기 제1회동 링크 및 상기 제2회동 링크의 회전 이동과 연동하여 이동하도록 장착되고, 일단에 브레이크 와이어가 연결되어 상기 브레이크 와이어의 견인력에 의해 제1방향으로 이동하고, 상기 제1회동 링크 및 상기 제2회동 링크의 탄성 회전력에 의해 제2방향으로 이동하는 작동 플레이트;
    상기 제1회동 링크 및 제2회동 링크의 브레이크 패드가 자전거 바퀴에 가압 접촉하도록 회전 이동한 상태에서 상기 제1회동 링크와 제2회동 링크를 회전 구속하거나 구속 해제하도록 작동하는 잠금 모듈; 및
    사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 생성된 조작신호를 수신받아 상기 잠금 모듈의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치에 있어서,
    상기 잠금 모듈은
    상기 제어부에 의해 동작 제어되는 구동 모터;
    상기 구동 모터에 의해 잠금 모드 또는 해제 모드 상태로 길이 방향 축을 중심으로 회전하는 회전 로드; 및
    상기 회전 로드와 함께 일체로 회전하도록 상기 회전 로드에 관통 결합되어 잠금 모드 또는 해제 모드 상태로 회전 이동하는 잠금 바디;를 포함하고,
    상기 작동 플레이트의 일면에는 제 1 맞물림 돌기가 형성되고,
    상기 잠금 바디의 일면에는 잠금 바디가 잠금 모드로 회전한 상태에서 제 1 맞물림 돌기와 맞물림될 수 있도록 제 2 맞물림 돌기가 형성되며,
    상기 제 1 맞물림 돌기와 제 2 맞물림 돌기가 상호 맞물림됨에 따라 상기 작동 플레이트가 제1방향 이동 상태에서 고정 지지되며,
    상기 제 1 맞물림 돌기는 작동 플레이트의 이동 방향을 따라 이격되게 다수개 형성되고,
    상층에 위치한 제 1 맞물림 돌기와 제 2 맞물림 돌기가 결합되면, 작동 플레이트의 상승 이동 거리가 상대적으로 작으므로, 제1회동 링크 및 제2회동 링크의 회전량이 상대적으로 작아 브레이크 패드의 바퀴에 대한 가압력이 상대적으로 약하고,
    하층에 위치한 제 1 맞물림 돌기와 제 2 맞물림 돌기가 결합되면, 작동 플레이트의 상승 이동 거리가 증가하게 되므로, 제1회동 링크 및 제2회동 링크의 회전량이 증가하여 브레이크 패드의 바퀴에 대한 가압력이 상대적으로 강하게 되며,
    상기 케이스의 내부에는 제 1 맞물림 돌기와 제 2 맞물림 돌기의 맞물림 상태가 강화되도록 상기 작동 플레이트와 잠금 바디를 상호 접촉하는 방향으로 탄성 가압하는 탄성 부재가 장착되고,
    상기 탄성 부재는 케이스 내부에서 상기 잠금 바디를 작동 플레이트 측으로 탄성 가압하는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는
    사용자의 생체정보를 이용하거나 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 조작신호를 생성한 후, 생성된 조작신호를 제어부에 송신할 수 있도록 사용자에 의해 조작 가능한 조작부를 구비하는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조작부는 인쇄 또는 표시된 QR코드 또는 식별코드를 구비하고, 사용자가 무선 통신 단말기를 이용해 상기 QR코드 또는 식별코드를 인식하여 제어부로 무선 통신 단말기의 정보를 포함하는 인증요청신호를 송신하고, 상기 제어부는 상기 인증요청신호에 포함된 무선 통신 단말기의 정보가 기등록된 무선 통신 단말기의 정보와 일치하면, 상기 잠금 모듈의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 자전거 브레이크 장치.
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