KR20170000931A - 자전거 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거 브레이크 장치에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 탑승자가 휠체어에서 탑승하지 않는 상태에서는 브레이크가 잠금 상태로 작동하고, 탑승자가 휠체어에 탑승한 것이 확인된 경우에만 브레이크가 자동 해제되어 이동이 가능하게 제어됨으로써 자전거를 타고 내릴 때 또는 걸음마하는 아이가 자전거를 딛고 일어서는 과정에서 자전거가 이동하면서 발생할 수 있는 낙상 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 아동용 자전거 브레이크 장치에 관한 것이다.

Description

자전거 브레이크 장치 {Bicycle Brake Device}

본 발명은 자전거 브레이크 장치에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 탑승자가 휠체어에서 탑승하지 않는 상태에서는 브레이크가 잠금 상태로 작동하고, 탑승자가 휠체어에 탑승한 것이 확인된 경우에만 브레이크가 자동 해제되어 이동이 가능하게 제어됨으로써 자전거를 타고 내릴 때 또는 걸음마하는 아이가 자전거를 딛고 일어서는 과정에서 자전거가 이동하면서 발생할 수 있는 낙상 안전 사고를 미연에 방지할 수 있는 아동용 자전거 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 걸음마를 시작하는 유아의 경우 놀이용 또는 이동용으로 세발 자전거를 탑승하여 이용하게 되고 안전을 위해 안전 바를 채워서 이용하게 된다.

그러나, 안전 바는 유아가 자전거를 완전하게 탑승한 이후에 이동 중의 안전을 보호할 수 있으나, 보행이 서툰 경우 자전거에 탑승하는 과정에서 자전거가 전후로 이동하여 넘어지게 되어 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제가 있다.

또한, 유아의 경우 자전거를 놀이 수단으로 인식하기 때문에 자전거를 타지 않는 경우에도 자전거를 끌거나 기대는 경우가 많으며 이 과정에서 자전거가 이동하게 되어 유아가 넘어지면서 낙상 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 자전가에 탑승자가 탑승하지 않은 상태에는 브레이크가 잠금 상태로 작동하여 정지하고, 탑승자가 안전하게 탑승하여 안전바를 체결한 경우에만 브레이크가 해제되어 자전거가 이동함으로써 자전거에서 내리거나 탑승하는 경우 휠체어가 이동하면서 발생하는 낙상사고와 자전거이 기대면서 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 자전거 브레이크 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자전거 브레이크 장치는 자전거 바퀴에 형성된 브레이크와 상기 브레이크와 동작 제어부 사이에 연결된 브레이크 라인과 상기 브레이크 라인과 연결되어 상기 브레이크 라인의 장력을 조절하여 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부를 포함하고, 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전바를 채우는 경우 이와 연동된 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 기계적으로 연결된 브레이크를 동작시켜 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 동작 제어부는 개폐 가능하게 회동 되도록 형성된 한 쌍의 안전바와 상기 안전바의 회동 축에 형성되어 상기 안전바의 회동에 따라 브레이크의 장력을 조절하는 장력 조절 유닛을 포함하여 구성되고, 상기 브레이크는 바퀴에 형성된 복수 개의 브레이크 홈과 상기 브레이크 동작 제어부의 동작에 따라 전후 이동하여 바퀴에 형성된 브레이크 홈에 걸리거나 빠져서 브레이크를 잠금 또는 해제로 전환하는 브레이크 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 장력 조절 유닛은 상기 안전바의 회동 축 외주에 결합되고 상기 안전바와 일체로 회동하는 회동 프레임과 상기 회동 프레임(121)에 형성되어 브레이크 라인을 고정하는 브레이크 라인 고정단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 가이드는 상기 브레이크 라인이 브레이크 반대 방향으로 장력이 작용할 때는 브레이크 홈에 걸려진 상태로 초기 세팅되고, 상기 브레이크 라인이 브레이크 방향으로 장력이 작용하도록 장력이 전환되면 브레이크 라인 방향으로 후진 이동하여 상기 브레이크 홈에 풀려진 상태로 전환되어 브레이크가 해제 상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.

안전바가 체결을 감지하는 감지 센서와 상시 감지 센서의 센싱을 통해 브레이크의 잠금 또는 해제를 제어하는 제어부와 상기 제어부의 제어에 따라 바퀴를 잠금 또는 해제 상태로 전환하는 브레이크를 포함하고; 상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전바를 채우는 경우 상기 감지 센서가 이를 감지하고 상기 제어부가 브레이크를 동작시켜 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크는 바퀴에 형성된 복수 개의 브레이크 홈과 상기 브레이크 홈에 결합되거나 분리되도록 전진 및 후진 방향으로 이동하는 브레이크 가이드와 상기 브레이크 가이드의 전진 및 후진 방향 이동을 제어하는 기어 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 안전바는 한 쌍으로 구성되고; 자전거 후부에 위치하는 경우 상호 결속하기 위해 각각 결합 유닛을 포함하여 구성되고; 결합 유닛 내부에는 극성이 다른 자석이 배치되고 안전바를 해제하기 위해 자전거 후부로 회동시키면 상기 결합 유닛 내에 수용된 자석에 의해 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자전거 브레이크 장치는 자전거에 유아가 탑승하지 않은 상태에는 브레이크가 잠금 상태로 작동하여 정지하므로 자전거를 타는 과정이나, 자전거를 타지 않고 자전거를 이용하여 걸음마를 하거나 기대는 경우에 자전거 이동을 방지하여 유아가 넘어지면서 발생하는 안전사고를 방지할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1 및 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위칭 부재가 안전 장치인 안전바로 구성된 것을 개략적으로 도시한 브레이크 동작 구성도이고, 도 3 및 4는 안전바 개폐에 따른 브레이크 잠금과 해제 동작을 도시한 자전거 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동식으로 구성된 자전거 브레이크 장치가 장착된 자전거와 장치의 블럭도를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 및 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스위칭 부재가 안전 장치인 안전바로 구성된 것을 개략적으로 도시한 브레이크 동작 구성도이고, 도 3 및 4는 안전바 개폐에 따른 브레이크 잠금과 해제 동작을 도시한 자전거 사시도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자전거 브레이크 장치는 자전거의 탑승자가 자전거에 탑승한 후 안전바를 채운 경우에만 브레이크가 해제되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 자전거 브레이크 장치는 자전거 바퀴에 형성된 브레이크(30)와 상기 브레이크와 동작 제어부 사이에 연결된 브레이크 라인(20)과 상기 브레이크 라인과 연결되어 상기 브레이크 라인의 장력을 조절하여 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부(10)를 포함하여 구성된다.

상기 브레이크(30)는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전바를 채우는 경우 이와 연동된 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 기계적으로 연결된 브레이크를 동작시켜 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 브레이크 동작 제어부(10)는 개폐 가능하게 회동 되도록 형성된 한 쌍의 안전바(110)와 상기 안전바의 회동 축에 형성되어 상기 안전바의 회동에 따라 브레이크의 장력을 조절하는 장력 조절 유닛(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 브레이크(30)는 바퀴에 형성된 복수 개의 브레이크 홈(310)과 상기 브레이크 동작 제어부(10)의 동작에 따라 전후 이동하여 바퀴에 형성된 브레이크 홈(310)에 걸리거나 빠져서 브레이크를 잠금 또는 해제로 전환하는 브레이크 가이드(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 브레이크 가이드(320)는 브레이크 라인(20)이 브레이크 반대 방향으로 장력이 작용할 때는 브레이크 홈(310)에 걸려진 상태로 초기 세팅되고, 상기 브레이크 라인(20)이 브레이크 방향으로 장력이 작용하도록 장력이 전환되면 브레이크 라인 방향으로 후진 이동하여 상기 브레이크 홈(310)에 풀려진 상태로 전환되어 브레이크가 해제 상태로 전환된다.

여기서, 상기 브레이크 가이드(320)는 프레임(323) 내부에 이동 홈(321a)이 형성된 가이드 부재(321)와 탄성 부재(322)가 결합된 형태로 구성되며 초기 세팅시 브레이크 라인(20)이 브레이크 반대 방향으로 장력이 작용할 경우 브레이크 라인(20) 일단이 상기 이동 홈의 브레이크 방향의 일단에 위치하고 가이드 부재가 브레이크 라인(20)이 브레이크 방향으로 장력이 전환될 경우 브레이크 라인(20) 일단이 상기 이동 홈의 브레이크 반대 방향의 타단에 위치하고 탄성부재의 탄성력에 의해 가이드 부재가 브레이크 홈(310)으로 전진 이동하게 되어 브레이크가 걸리게 된다. 따라서, 브레이크 가이드(320)는 상기 브레이크 라인(20)의 장력 방향과 반대 방향으로 힘이 작용하여 이동하게 된다.

상기 장력 조절 유닛(120)은 상기 안전바(110)의 회동 축 외주에 결합되고 상기 안전바(110)와 일체로 회동하는 회동 프레임(121)과 상기 회동 프레임(121)에 형성되어 브레이크 라인(20)을 고정하는 브레이크 라인 고정단(122)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 브레이크 라인(20)은 상기 안전바(110)의 회동 방향과 반대 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 상기 안전바(110)가 자전거 후부에 위치하다가 안전바 체결을 위해 자전거 전부로 회동하면 안전바의 회동 방향과 반대로 회동하는 힘이 작용하여 브레이크 라인(20)을 느슨하게 하는 힘이 발생하게 되고, 브레이크 라인(20)의 장력이 브레이크 방향으로 작용한다.

반대로 상기 안전바(110)가 체결된 상태에서 체결을 해제하고 안전바가 자전거 전부에서 후부로 회동하면 안전바의 회동 방향과 반대로 회동하는 힘이 작용하여 브레이크 라인(20)을 잡아당기는 힘이 발생하게 되고, 브레이크 라인(20)의 장력이 브레이크 반대 방향으로 작용한다.

상기 안전바(110)는 탑승자가 탑승하기 전에는 자전거 후부에 위치하다가 탑승자가 탑승하는 경우 자전거 전부로 회동하여 체결된다.

여기서, 상기 한쌍의 안전바(110)는 자전거 후부에 위치하는 경우 상호 결속하기 위해 각각 결합 유닛(111)을 포함하여 구성될 수 있으며, 결합 유닛 내부에는 극성이 다른 자석이 배치되고 안전바를 해제하기 위해 자전거 후부로 회동시키면 도 4와 같이 상기 결합 유닛 내에 수용된 자석에 의해 결합되어 고정된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 잠금 및 해제 과정에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 안전바(110)가 체결되지 않은 상태에서는 브레이크(30)가 잠금 상태로 유지되도록 세팅되기 때문에, 안전바(110)가 자전거 후부에 위치할 때 브레이크 라인(20)은 브레이크 반대 방향으로 장력이 발생하고 상기 브레이크 라인의 장력 방향과 반대 방향으로 힘이 작용하는 브레이크 가이드(320)는 브레이크 홈(310)에 장착된 상태를 유지하여 브레이크가 잠금 상태로 있게 된다.

따라서, 안전바가 체결되지 않은 상태에서는 항상 브레이크(30)가 잠금 상태로 있기 때문에 유아가 자전거를 타지 않은 상황에서 자전거를 끌거나 자전거에 기댄다 하더라도 자전거는 이동하지 않게 된다.

한편, 자전거에 탑승하여 안전바(110)를 체결하게 되면 자전거 후부에 있던 안전바가 전부로 회동하면서 장력 조절 유닛(120)이 상기 브레이크 라인(20)을 잡아당기도록 작용하여 브레이크 라인(20)의 장력 방향이 브레이크 반대 방향에서 브레이크 방향으로 전환되고 상기 브레이크 라인의 장력 방향과 반대 방향으로 힘이 작용하는 브레이크 가이드(320)가 후진 방향으로 이동하여 브레이크 홈(310)에서 떨어져 브레이크가 해제 상태로 전환된다.

따라서, 자전거에 탑승하여 안전바(110)가 체결된 상태에서만 브레이크가 해제 상태로 전환되어 이동이 가능하게 되므로 자전거를 운전하기 위해서는 안전바(110)를 체결해야만 하므로 자전거 운전시 안전을 확보할 수 있으며, 안전바(110)가 체결되지 않은 상태에서는 자전거가 브레이큼 잠금 상태로 전환되므로 자전거를 탑승하거나, 자전거를 탑승하지 않더라도 자전거에 기댈 때 자전거가 이동하는 것을 방지하여 유아가 넘어지면서 발생하는 안전사고를 예방할 수 있다.

본 발명에 따른 자전거 브레이크 장치는 상기에서 설명한 바와 같이 비전동식으로 구성될 수 있지만 전동식으로 구성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동식으로 구성된 자전거 브레이크 장치가 장착된 자전거와 장치의 블럭도를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 자전거 브레이크 장치는 안전바가 체결을 감지하는 감지 센서와 상시 감지 센서의 센싱을 통해 브레이크의 잠금 또는 해제를 제어하는 제어부와 상기 제어부의 제어에 따라 바퀴를 잠금 또는 해제 상태로 전환하는 브레이크를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 감지 센서는 한 쌍의 안전바가 체결되는 경우에만 센싱되도록 안전바 체결부에 형성될 수 있으며, 압력 센서, 광 센서, 터치 센서 등 안전바 체결이 가능한 모는 형태의 센서가 적용될 수 있다.

상기 제어부는 상기 감지 센서의 센싱 정보에 따라 상기 브레이크의 잠금 또는 해제를 제어하는 역할을 담당한다.

상기 브레이크는 바퀴에 형성된 복수 개의 브레이크 홈과 상기 브레이크 홈에 결합되거나 분리되도록 전진 및 후진 방향으로 이동하는 브레이크 가이드와 상기 브레이크 가이드의 전진 및 후진 방향 이동을 제어하는 기어 어셈블리를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 기어 어셈블리는 도 5와 같이 수직 방향의 힘을 수평 방향으로 전환하는 베벨 기어, 웜 기어, 랙 앤 피니언 기어로 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 브레이크 20 : 브레이크 동작 제어부

Claims (7)

1. 자전거 바퀴에 형성된 브레이크와;
   상기 브레이크와 동작 제어부 사이에 연결된 브레이크 라인과;
   상기 브레이크 라인과 연결되어 상기 브레이크 라인의 장력을 조절하여 브레이크를 잠금 및 해제시키는 브레이크 동작 제어부를 포함하고;
   상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전바를 채우는 경우 이와 연동된 상기 브레이크 동작 제어부가 이를 기계적으로 연결된 브레이크를 동작시켜 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 브레이크 동작 제어부는
   개폐 가능하게 회동 되도록 형성된 한 쌍의 안전바와;
   상기 안전바의 회동 축에 형성되어 상기 안전바의 회동에 따라 브레이크의 장력을 조절하는 장력 조절 유닛을 포함하여 구성되고;
   상기 브레이크는
   바퀴에 형성된 복수 개의 브레이크 홈과;
   상기 브레이크 동작 제어부의 동작에 따라 전후 이동하여 바퀴에 형성된 브레이크 홈에 걸리거나 빠져서 브레이크를 잠금 또는 해제로 전환하는 브레이크 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 장력 조절 유닛은
   상기 안전바의 회동 축 외주에 결합되고 상기 안전바와 일체로 회동하는 회동 프레임과;
   상기 회동 프레임(121)에 형성되어 브레이크 라인을 고정하는 브레이크 라인 고정단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 브레이크 가이드는
   상기 브레이크 라인이 브레이크 반대 방향으로 장력이 작용할 때는 브레이크 홈에 걸려진 상태로 초기 세팅되고,
   상기 브레이크 라인이 브레이크 방향으로 장력이 작용하도록 장력이 전환되면 브레이크 라인 방향으로 후진 이동하여 상기 브레이크 홈에 풀려진 상태로 전환되어 브레이크가 해제 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.
   
5. 안전바가 체결을 감지하는 감지 센서와;
   상시 감지 센서의 센싱을 통해 브레이크의 잠금 또는 해제를 제어하는 제어부와;
   상기 제어부의 제어에 따라 바퀴를 잠금 또는 해제 상태로 전환하는 브레이크를 포함하고;
   상기 브레이크는 평상시 잠금 상태로 있다가 탑승자가 탑승하여 안전바를 채우는 경우 상기 감지 센서가 이를 감지하고 상기 제어부가 브레이크를 동작시켜 상기 브레이크를 잠금 상태에서 해제 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 브레이크는
   바퀴에 형성된 복수 개의 브레이크 홈과 상기 브레이크 홈에 결합되거나 분리되도록 전진 및 후진 방향으로 이동하는 브레이크 가이드와 상기 브레이크 가이드의 전진 및 후진 방향 이동을 제어하는 기어 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.
   
7. 제 1항 내지 제 6항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 안전바는
   한 쌍으로 구성되고;
   자전거 후부에 위치하는 경우 상호 결속하기 위해 각각 결합 유닛을 포함하여 구성되고;
   결합 유닛 내부에는 극성이 다른 자석이 배치되고 안전바를 해제하기 위해 자전거 후부로 회동시키면 상기 결합 유닛 내에 수용된 자석에 의해 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자전거 브레이크 장치.

Images