KR102355279B1 - 유압 브레이크의 순차 제동장치 - Google Patents

Abstract

유압 브레이크의 순차 제동장치가 개시된다. 유압 브레이크의 순차 제동장치는 작동 유체로 채워진 제1내부공간과 제2내부공간, 전륜 브레이크 레버의 작동으로 작동 유체가 상기 제1내부공간으로 유입되는 제1유입구와 후륜 브레이크 레버의 작동으로 작동 유체가 상기 제1내부공간으로 유입되는 제2유입구, 상기 제1내부공간에 채워진 작동 유체가 후륜 브레이크 패드로 유출되는 제1유출구, 상기 제2내부공간에 채워진 작동 유체가 전륜 브레이크 패드로 유출되는 제2유출구가 형성된 하우징; 및 상기 제1내부공간과 상기 제2내부공간의 사이에 위치하며, 상기 제1내부공간에 채워진 작동 유체의 압력 변화로 상기 제2내부공간측으로 이동가능한 압력 전달 디스크를 포함한다.

Description

유압 브레이크의 순차 제동장치{Sequential braking device for hydraulic brake}

본 발명은 유압 브레이크의 순차 제동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제동력이 후륜에 먼저 발생한 후 전륜에 발생하는 유압 브레이크의 순차 제동장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거의 제동은, 운전자가 핸들의 양측에 장착된 브레이크 레버를 당기면 그 브레이크 레버에 각각 연결된 한 쌍의 와이어가 당겨지거나 유압에 의해 브레이크 패드가 바퀴 또는 브레이크 디스크에 접촉하고, 그 마찰력에 의해 자전거의 제동이 이루어진다.

한편, 상기 자전거의 제동에 있어 전륜 브레이크 레버만 잡게 되면 운전자의 체중이 전방으로 쏠리면서 원심력에 의해 전륜을 축으로 하는 회전운동이 일어나 전복 사고가 발생될 우려가 크다. 전복 사고를 방지하는 자전거 브레이크의 올바른 사용 방법은 다음과 같다. 제동이 필요 한 순간 먼저 후륜 브레이크를 사용해 후륜과 지면 사이에 마찰력을 발생시켜 관성을 감소시킨 후, 전륜 브레이크를 완만히 사용한다. 이 경우 무게 중심이 급격히 앞으로 쏠리는 현상을 억제해 전복사고를 방지할 수 있고, 전륜과 후륜의 마찰력을 모두 사용함으로써 제동력을 높일 수 있다. 즉, 후륜 브레이크와 전륜 브레이크를 순차적으로 사용하면 앞 전복 사고를 방지하면서 효과적으로 자전거를 제 동할 수 있다.

그러나, 종래의 자전거 브레이크 장치는 전/후륜 브레이크의 선택적 작동이 오로지 운전자의 판단에 의하여 이루어지므로, 운전자의 부주의 또는 갑작스러운 상황에서 전륜 브레이크만 작동하는 상황이 발생할 수 있고, 이 경우 자전거가 쉽게 전복되어 운전자를 비롯한 주변 사람과 다른 물적 피해를 야기하는 경우가 흔히 있었다.

따라서, 운전자의 부주의 또는 급박한 상황에서 자전거의 어느 브레이크 레버만 작동시키더라도, 후륜 브레이크가 먼저 제동되고 뒤 이어 전륜 브레이크가 제동되도록 함으로써, 운전자의 오판에 의하여 일어나는 사고를 방지하여 안전을 보장하도록 하는 기술 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 제동력이 후륜에 먼저 발생한 후 전륜에 발생하는 유압 브레이크의 순차 제동장치를 제공한다.

본 발명에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치는 작동 유체로 채워진 제1내부공간과 제2내부공간, 전륜 브레이크 레버의 작동으로 작동 유체가 상기 제1내부공간으로 유입되는 제1유입구와 후륜 브레이크 레버의 작동으로 작동 유체가 상기 제1내부공간으로 유입되는 제2유입구, 상기 제1내부공간에 채워진 작동 유체가 후륜 브레이크 패드로 유출되는 제1유출구, 상기 제2내부공간에 채워진 작동 유체가 전륜 브레이크 패드로 유출되는 제2유출구가 형성된 하우징; 및 상기 제1내부공간과 상기 제2내부공간의 사이에 위치하며, 상기 제1내부공간에 채워진 작동 유체의 압력 변화로 상기 제2내부공간측으로 이동가능한 압력 전달 디스크를 포함한다.

또한, 상기 제1유출구는 상기 제1유입구 및 상기 제2유입구와 동일 높이에 위치하고, 상기 제2유출구는 상기 제1유입구 및 상기 제2유입구와 상이한 높이에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제2내부 공간에 위치하며, 상기 압력 전달 디스크의 이동에 따라 수축 및 팽창하는 탄성 스프링을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력 전달 디스크의 일 면과 결합하고, 상기 탄성 스프링의 내측으로 삽입되며, 소정 길이를 갖는 가이드 로드; 및 상기 하우징의 상면에 형성된 나사홀과 나사 체결되고, 그 끝단이 상기 제2내부 공간으로 제공되어 상기 탄성 스프링의 상단과 접촉하는 압력조절로드를 더 포함하되, 상기 압력조절로드의 저면에는 상기 가이드 로드의 상단부가 수용될 수 있는 홈이 내측으로 형성되고, 상기 압력조절로드는 상기 제2내부 공간에 위치하는 끝단의 높이 조절로 상기 탄성 스프링의 탄성력을 조절가능할 수 있다.

또한, 상기 압력 조절 로드에는 상기 홈과 외부를 연결하는 관통 홀이 형성되고, 상기 관통 홀을 개폐하는 마개를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 전륜 브레이크 레버와 후륜 브레이크 레버의 작동 시, 항상 후륜 브레이트 패드 측으로 작동 유체가 먼저 공급된 후 전륜 브레이크 패드 측으로 작동 유체가 공급되므로, 후륜에 제동력이 먼저 발생한 후 순차적으로 전륜에 제동력이 발생할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A-B선에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치의 작동 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-B선에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 유압 브레이크의 순차 제동장치(100)는 자전거에 장착된 유압 브레이크 장치(200)와 연결되며, 사용자가 전륜 브레이크 레버(210) 또는 후륜 브레이크 레버(220)를 작동할 경우, 항상 후륜 브레이크 패드(240)가 먼저 작동하고, 이어서 전류 브레이크 패드(230)가 작동되도록 유압 브레이크 장치(200)를 제어한다.

유압 브레이크 순차 제동장치(100)는 하우징(110)과 압력 전달 디스크(120), 가이드 로드(130), 탄성 스프링(140), 압력조절로드(150), 그리고 마개(160)를 포함한다.

하우징(110)은 소정 형상을 가지고, 내부에 제1내부공간(111)과 제2내부공간(112)이 형성된다. 제1내부공간(111)과 제2내부공간(112)은 작동 유체(21, 22)로 채워진다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 제1내부공간(111)에 채워진 작동 유체(21)를 제1작동 유체라 칭하고, 제2내부공간(112)에 채워진 작동 유체(22)를 제2작동 유체라 칭한다.

제1내부공간(111)과 제2내부공간(112)은 상이한 체적을 가질 수 있다. 일 예에 의하면, 제1내부공간(111)은 제2내부공간(112)보다 큰 체적을 가질 수 있다. 그리고 제1내부공간(111)은 XY평면상으로 제2내부공간(112)보다 큰 너비를 가질 수 있다. 제2내부공간(112)은 Z축 방향으로 제1내부공간(111)보다 큰 높이를 가질 수 있다. 즉, 제2내부공간(112)은 제1내부공간(111)보다 좁은 면적에 높은 높이를 가질 수 있다.

하우징(110)의 일 측벽에는 제1유입구(113)와 제2입구(114)가 형성된다. 제1유입구(113)는 제1작동 유체 공급 라인(250)과 연결되며, 전륜 브레이크 레버(210)의 작동으로 제1작동 유체 공급 라인(250)을 통해 공급되는 제1작동 유체(21)가 제1내부공간(111)으로 유입되는 통로를 제공한다.

제2유입구(114)는 제2작동 유체 공급 라인(260)과 연결되며, 후륜 브레이크 레버(220)의 작동으로 제2작동 유체 공급 라인(260)을 통해 공급되는 제1작동 유체(21)가 제1내부공간(111)으로 유입되는 통로를 제공한다.

제1유입구(113)와 제2유입구(114)는 하우징(110)의 일 측벽에서 서로 상이한 지점에 위치하며, Z축 방향으로 동일한 높이에 위치할 수 있다.

하우징(110)의 타 측벽에는 제1유출구(115)와 제2유출구(116)가 형성된다.

제1유출구(115)는 제1내부공간(111)에 채워진 제1작동 유체(21)가 제1작동 유체 유출 라인(270)으로 유출되는 통로를 제공한다. 제1유출구(115)를 통해 유출된 제1작동 유체(21)는 제1작동 유체 유출 라인(270)을 통해 후륜 브레이크 패드(240)에 전달된다. 실시 예에 의하면, 제1유출구(115)는 Z축 방향으로 제1유입구(115) 및 제2유입구(116)와 동일 높이에 위치한다.

제2유출구(116)는 제2내부공간(112)에 채워진 제2작동 유체(22)가 제2작동 유체 유출 라인(280)으로 유출되는 통로를 제공한다. 제2유출구(116)를 통해 유출된 제2작동 유체(22)는 제2작동 유체 유출 라인(280)을 통해 전륜 브레이크 패드(230)에 전달된다. 실시 예에 의하면, 제2유출구(116)는 Z축 방향으로 제1유입구(113) 및 제2유입구(114)와 상이한 높이에 위치한다.

압력 전달 디스크(120)는 제2내부공간(112)의 내경에 상응하는 직경을 갖는 두께가 얇은 디스크로, 제1내부공간(111)과 제2내부공간(112) 사이에 위치한다. 압력 전달 디스크(120)는 제1내부공간(111)과 제2내부공간(112)을 구획한다. 압력 전달 디스크(120)에 의해, 제1내부공간(111)에 채워진 제1작동 유체(21)와 제2내부공간(112)에 채워진 제2작동 유체(22)가 분리될 수 있다.

가이드 로드(130)는 소정 길이로 제공되며, 압력 전달 디스크(120)의 일 면에 결합한다. 가이드 로드(130)는 그 길이 방향이 압력 전달 디스크(120)의 일 면에 수직하게 배치된다.

탄성 스프링(140)은 제2내부 공간(112)에 위치하며, 내측으로 가이드 로드(130)가 삽입된다. 탄성 스프링(140)은 압력 전달 디스크(120)가 Z축 방향으로 이동함에 따라 수축 및 팽창하면서 탄성력을 생성한다.

압력조절로드(150)는 하우징(110)의 상면에 형성된 나사홀(118)에 삽입된다. 압력조절로드(150)의 외주면에는 나사산(151)이 형성되며, 하우징(110)과 나사 체결된다. 압력조절로드(150)는 상단이 하우징(110)의 외부에 위치하고, 하단이 제2내부공간(112)에 위치한다. 압력조절로드(150)의 하단은 탄성 스프링(140)의 상단과 접촉한다. 압력조절로드(150)를 회전시킬 경우, 회전 방향에 따라 하단의 높이가 조절된다. 하단의 높이가 낮아질 경우, 압력조절로드(150)의 하단과 압력 전달 디스크(120)의 사이 거리가 가까워지고, 탄성 스프링(140)이 압축된다. 이에 의해 탄성 스프링(140)의 탄성력이 커진다. 이와 달리, 하단의 높이가 높아질 경우 압력조절로드(150)의 하단과 압력 전달 디스크(120)의 사이 거리가 멀어지고, 탄성 스프링(140)이 팽창한다. 이에 의해, 탄성 스프링(140)의 탄성력이 작아진다. 이처럼, 압력조절로드(150)의 조절로 탄성 스프링의 탄성력을 조절할 수 있다.

압력조절로드(150)의 저면에는 홈(152)이 형성된다. 홈(152)은 압력조절로드(150)의 저면으로부터 내측으로 소정 깊이로 형성된다. 홈(152)은 직경은 가이드 로드(130)의 직경에 상응하거나 그보다 조금 클 수 있다. 홈(152)의 내부로 가이드 로드(130)의 상단이 삽입된다.

압력조절로드(150)에는 관통홀(153)이 형성된다. 관통홀(153)은 홈(152)과 외부 공간을 연결하는 통로로 제공된다. 관통홀(153)은 마개(160)에 의해 개폐될 수 있다. 관통홀(153)은 누유로 인해 하우징(110)의 제2내부공간(112)에 제2작동 유체(22)가 충분히 채워지지 않은 경우, 제2작동 유체(22)를 보충할 수 있는 통로를 제공한다. 또한, 관통홀(153)은 하우징(110)의 제2내부공간(112)에 제2작동 유체(22)가 과도하게 채워지거나 기포가 발생할 경우, 제2작동 유체(22) 또는 기포를 외부로 배출할 수 있는 통로를 제공한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치의 작동 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다. 본 실시 예에서는 전륜 브레이크 레버(210)의 작동에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치(10)의 작동 과정에 대해 설명하나, 후륜 브레이크 레버(220)의 작동 시에도 동일한 작동 과정으로 유압 브레이크의 순차 제동장치(10)가 작동될 수 있다.

먼저 도 3을 참조하면, 사용자가 전륜 브레이크 레버(210)를 당기면, 제1작동 유체(21)가 제1작동 유체 공급 라인(250)을 통해 제1유입구(113)로 유입되고, 유입되는 제1작동 유체(21)의 압력에 의해 제1내부 공간(111)에 채워진 제1작동 유체(23)가 제1유출구(115)를 통해 제1작동 유체 유출 라인(270)으로 유입되고, 후륜 브레이크 패드(240) 측으로 전달된다. 제1작동 유체(23)의 압력에 의해 후륜 브레이크 패드(240)는 후륜에 제동력을 발생시킨다.

도 4를 참조하면, 후륜 브레이크 패드(240) 측으로, 제1작동 유체(23)가 충분히 유입되면, 제1작동 유체 유출 라인(270)의 내부 압력에 의해 제1작동 유체(21)가 추가 유입되지 않는다. 이로 인해, 제1내부 공간(111)의 압력이 증가하고, 증가된 압력에 의해 압력 전달 디스크(120)가 제2내부 공간(112) 측으로 이동한다. 압력 전달 디스크(120)의 이동으로, 제2내부 공간(112)에 채워진 제2작동 유체(24)가 제2유출구(116)로 유출되고, 제2작동 유체 유출 라인(280)을 통해 전륜 브레이크 패드(230) 측으로 전달된다. 이에 의해 전륜 브레이크 패드(230)는 제2작동 유체(24)의 압력으로 전륜에 제동력을 발생시킨다.

한편, 사용자가 전륜 브레이크 레버(210)를 당기는 힘을 해제하면, 후륜 브레이크 패드(240) 측으로 전달된 제1작동 유체(23)가 제1내부 공간(111)으로 다시 유입되고, 제1내부 공간(111)을 채우는 제1작동 유체(21) 중 일부는 제1작동 유체 공급 라인(250)으로 유입된다. 이에 의해, 제1내부 공간(111)의 압력이 본래의 크기로 낮아지고, 압력 전달 디스크(120)가 제1내부 공간(111) 측으로 이동한다. 그리고 전륜 브레이크 패드(230) 측으로 전달된 제2작동 유체(24)가 제2내부 공간(112)으로 다시 유입됨으로써, 전륜 브레이크 패드(230)와 후륜 브레이크 패드(240)에 발생된 제동력이 해제된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유압 브레이크의 순차 제동장치(10)는 전륜 브레이크 레버(210)와 후륜 브레이크 레버(220)의 작동 시, 항상 후륜 브레이트 패드(240) 측으로 제1작동 유체(23)가 먼저 공급된 후 전륜 브레이크 패드(230) 측으로 제2작동 유체(24)가 공급된다. 때문에, 후륜에 제동력이 먼저 발생한 후 순차적으로 전륜에 제동력이 발생할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100: 유압 브레이크 순차 제동장치
110: 하우징
120: 압력 전달 디스크
130: 가이드 로드
140: 탄성 스프링
150: 압력조절로드
160: 마개

Claims (5)

1. 제1작동 유체로 채워진 제1내부공간, 제2작동 유체로 채워진 제2내부공간, 전륜 브레이크 레버의 작동으로 제1작동 유체가 상기 제1내부공간으로 유입되는 제1유입구와 후륜 브레이크 레버의 작동으로 제1작동 유체가 상기 제1내부공간으로 유입되는 제2유입구, 상기 제1내부공간에 채워진 제1작동 유체가 후륜 브레이크 패드로 유출되는 제1유출구, 상기 제2내부공간에 채워진 제2작동 유체가 전류 브레이크 패드로 유출되는 제2유출구가 형성된 하우징;
   상기 제1내부공간과 상기 제2내부공간의 사이에 위치하며, 상기 제1내부공간에 채워진 제1작동 유체의 압력 변화로 상기 제2내부공간측으로 이동가능한 압력 전달 디스크;
   상기 제2내부 공간에 위치하며, 상기 압력 전달 디스크의 이동에 따라 수축 및 팽창하는 탄성 스프링;
   상기 압력 전달 디스크의 일 면과 결합하고, 상기 탄성 스프링의 내측으로 삽입되며, 소정 길이를 갖는 가이드 로드; 및
   외주면에 나사산이 형성되어, 상기 하우징의 상면에 형성된 나사홀과 나사 체결되고, 상단이 상기 하우징의 외부에 위치하고 하단이 상기 제2내부 공간으로 위치되어 상기 탄성 스프링의 상단과 접촉하는 압력조절로드를 포함하되,
   상기 압력조절로드의 저면에는 상기 가이드 로드의 상단부가 수용될 수 있는 홈이 내측으로 형성되고,
   상기 압력조절로드는 회전에 따라 상기 제2내부 공간에 위치하는 하단의 높이 조절가 조절되도록 제공되어 상기 탄성 스프링을 압축 또는 팽창되도록 하는 방식으로 상기 탄성 스프링의 탄성력을 조절가능하고,
   상기 압력 전달 디스크는 상기 제2내부공간의 내경에 상응하는 직경을 갖도록 제공되어,
   상기 제1유입구 또는 상기 제2유입구를 통해 제1작동 유체가 유입되면 상기 제1내부 공간에 채워진 제1작동 유체가 상기 제1유출구를 통해 상기 후륜 브레이크 패드 측으로 전달된 후, 상기 제1내부 공간의 증가된 압력은 상기 압력 전달 디스크를 상기 제2내부 공간 측으로 이동시켜 상기 제2내부 공간에 채워진 제2작동 유체가 상기 제2유출구로 유출되게 하는 유압 브레이크의 순차 제동장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1유출구는 상기 제1유입구 및 상기 제2유입구와 동일 높이에 위치하고,
   상기 제2유출구는 상기 제1유입구 및 상기 제2유입구와 상이한 높이에 위치하는 유압 브레이크의 순차 제동장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 압력 조절 로드에는 상기 홈과 외부를 연결하는 관통 홀이 형성되고,
   상기 관통 홀을 개폐하는 마개를 더 포함하는 유압 브레이크의 순차 제동장치.

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