KR20210026563A - 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치에 따르면, 자전거의 휠에 이격되어 구비된 브레이크암; 상기 브레이크암에 구비되는 브레이크슈; 및 상기 브레이크암에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈를 상기 휠을 향해 이동시키는 와이어를 포함하는 브레이크장치에 있어서, 일측면이 상기 휠과 마주하게 상기 브레이크슈에 구비되는 브레이크패드; 상기 브레이크슈에 구비된 지지부; 상기 지지부의 일단에 구비되고, 회전시키는 회전축을 포함하는 구동부; 외주면이 상기 브레이크패드의 일측면에 돌출되도록 상기 구동부의 회전축에 구비되고, 상기 회전축과 일체로 회전되는 회전부재; 및 상기 와이어가 당겨져 상기 휠에 접촉되는 상기 회전부재가 회전되면, 상기 회전부재를 기 설정된 회전속도로 회전시켜 상기 회전부재에 의해 상기 휠의 회전속도가 제어되도록 상기 구동부를 작동시키는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 효과는, 회전축에 회전가능하게 구비되고, 브레이크패드의 일측면에 돌출된 회전부재가 휠에 접촉되어 회전되면, 기 설정된 회전속도로 회전부재가 회전함으로써, 휠의 회전속도가 회전부재의 회전속도에 대응되게 감속 또는 가속되어 기 설정된 회전속도로 자전거를 탈 수 있으며, 오르막을 보다 수월하게 오를 수 있는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치를 제공할 수 있다.

Description

자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치{BRAKE DEVICE}

본 발명은 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거(bicycle, 自轉車)는 사람의 힘으로 움직이는 이동수단으로 통상적으로는 두 개의 바퀴로 이루어져 있다.

이러한 자전거는 속도를 감속시키기 위해 앞바퀴와 뒷바퀴에 브레이크장치가 설치된다.

브레이크장치는 사용자가 브레이크 손잡이를 잡아당기면, 손잡이에 연결된 와이어가 당겨지며, 브레이크암을 잡아당기게 된다. 이때, 브레이크암은 자전거의 몸체에 일측이 회전가능하게 결합된다. 즉, 와이어가 당겨지면 브레이크암의 일측을 중심으로 타측이 당겨진다.

그리고, 브레이크암에는 자전거의 휠과 마주하도록 브레이크슈가 구비되고, 브레이크슈에는 휠과 접촉하여 마찰력을 발생시키는 브레이크패드가 구비된다.

즉, 와이엉가 당겨짐에 따라, 브레이크패드가 휠에 접촉되어 자전거의 속도를 감속시킨다.

이러한 종래의 자전거는 사람의 힘으로 움직이는 수단이기 때문에, 자전거를 출발하거나 오르막을 오를 때, 강한 힘으로 패달을 밟아야 하는 어려움이 있다.

또한, 내리막에서는 브레이크를 이용하여 일정속도를 유지하거나 감속하기 위해서 계속적으로 브레이크패드가 휠에 접촉되어 브레이크패드의 빠르게 닳게되는 단점이 있었다.

대한민국 공개특허 10-2016-0109140

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 회전축에 회전가능하게 구비되고, 브레이크패드의 일측면에 돌출된 회전부재가 휠에 접촉되어 회전되면, 기 설정된 회전속도로 회전부재가 회전함으로써, 휠의 회전속도가 회전부재의 회전속도에 대응되게 감속 또는 가속되어 기 설정된 회전속도로 내리막을 내려가거나 오르막을 오를 수 있는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치를 제공하기 위함이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치에 따르면, 자전거의 휠에 이격되어 구비된 브레이크암; 상기 브레이크암에 구비되는 브레이크슈; 및 상기 브레이크암에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈를 상기 휠을 향해 이동시키는 와이어를 포함하는 브레이크장치에 있어서, 일측면이 상기 휠과 마주하게 상기 브레이크슈에 구비되는 브레이크패드; 상기 브레이크슈에 구비된 지지부; 상기 지지부의 일단에 구비되고, 회전시키는 회전축을 포함하는 구동부; 외주면이 상기 브레이크패드의 일측면에 돌출되도록 상기 구동부의 회전축에 구비되고, 상기 회전축과 일체로 회전되는 회전부재; 및 상기 와이어가 당겨져 상기 휠에 접촉되는 상기 회전부재가 회전되면, 상기 회전부재를 기 설정된 회전속도로 회전시켜 상기 회전부재에 의해 상기 휠의 회전속도가 제어되도록 상기 구동부를 작동시키는 제어부;를 포함한다.

또한, 상기 지지부는, 상기 브레이크슈에 구비되는 고정부와, 상기 고정부에 중간부가 회전가능하게 힌지결합되고, 일단에 상기 구동부가 결합되는 힌지축과, 상기 힌지축의 타단과 고정부 사이에 구비된 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재는, 상기 휠과 회전부재가 접촉된 후, 상기 와이어가 더 당겨지면서 가압될 때, 상기 힌지축이 중간부를 중심으로 회동됨에 따라 압축되고, 상기 와이어가 놓여지면 팽창되며 상기 회전부재를 원위치시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브레이크패드와 휠 사이의 거리를 감지하는 감지부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 브레이크패드와 휠의 거리가 기 설정된 거리보다 작아지면 상기 구동부를 중지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부는, 상기 힌지축의 타단이 고정부의 일측면으로부터 이격되게 구비되도록 상기 브레이크슈의 외측으로 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 힌지축은, 상기 돌출부에 중간부가 힌지결합되고, 타단이 상기 고정부의 일측면과 마주하게 절곡된 절곡부가 형성되고, 상기 탄성부재는, 일단과 타단이 상기 힌지축의 절곡부와 고정부의 일측면에 각각 구비되어 압축과 팽창이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 회전축에 회전가능하게 구비되고, 브레이크패드의 일측면에 돌출된 회전부재가 휠에 접촉되어 회전되면, 기 설정된 회전속도로 회전부재가 회전함으로써, 휠의 회전속도가 회전부재의 회전속도에 대응되게 감속 또는 가속되어 기 설정된 회전속도로 자전거를 탈 수 있으며, 오르막을 보다 수월하게 오를 수 있는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치를 제공할 수 있다.

도 1은 자전거를 나타낸 사시도이다.
도 2는 자전거의 브레이크장치를 나타낸 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치를 나타낸 구성도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치는, 자전거의 휠(13)에 이격되어 구비된 브레이크암(10); 상기 브레이크암(10)에 구비되는 브레이크슈(11); 및 상기 브레이크암(10)에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈(11)를 상기 휠(13)을 향해 이동시키는 와이어(12)를 포함하는 브레이크장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치는, 브레이크패드(20), 지지부(30), 구동부(40), 회전부재(50) 및 제어부(60)를 포함한다.

먼저, 브레이크패드(20)는, 일측면이 휠(13)의 측면과 마주하게 브레이크슈(11)에 구비된다. 그리고 브레이크패드(20)는, 휠(13)에 접촉되고, 휠(13)의 속도를 감속시키는 것으로, 공지된 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

지지부(30)는, 브레이크슈(11)에 구비된다.

구동부(40)는, 지지부(30)의 일단에 구비되고, 회전시키는 회전축(41)을 포함한다.

이때, 구동부(40)는 후술할 제어부(60)에 의해 on/off 되며, 별도로 구비된 배터리의 전원을 공급받아 회전축(41)을 회전시킬 수 있다.

또한, 구동부(40)는, 브레크패드의 전후방에 각각 구비될 수 있다. 이때, 브레이크패드(20)의 전후방은 자전거의 진행방향 전방과 후방을 가리킨다.

회전부재(50)는, 외주면이 브레이크패드(20)의 일측면에 돌출되도록 구동부(40)의 회전축(41)에 구비되고, 회전축(41)과 일체로 회전된다. 이때, 브레이크패드(20)의 일측면은 휠(13)마 마주하는 측면이다.

이에 따라, 회전부재(50)는 브레이크패드(20)의 일측면보다 먼저 휠(13)에 접촉된다.

즉, 회전부재(50)는, 휠(13)과 접촉된 후, 와이어(12)가 더 당겨지면서 휠(13)에 가압되며 지지부(30)의 회전으로 외측으로 이동된다.

또한, 회전부재(50)는, 휠(13)과 마찰력이 발생할 수 있도록 고무재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

제어부(60)는, 와이어(12)가 당겨져 휠(13)에 접촉되는 회전부재(50)가 회전되면, 회전부재(50)를 기 설정된 회전속도로 회전시켜 회전부재(50)에 의해 휠(13)의 회전속도가 제어되도록 구동부(40)를 작동시킨다. 이때, 제어부(60)는, 구동부(40)의 회전축(41) 회전여부를 감지할 수 있으며, 회전축(41)이 회전하기 시작하면 배터리의 전원이 구동부(40)에 공급되도록 제어하여 구동부(40)를 작동시킨다.

특히, 구동부(40)는, 자전거가 전진함에 따라 회전되는 회전부재(50)의 회전이 정회전이 되도록 구비됨으로써, 제어부(60)는 회전축(41)의 정회전이 될 때, 회전부재(50)가 회전하고 있음을 감지하고, 구동부(40)를 작동시키되, 회전축(41)이 역회전하면 구동부(40)를 작동시키지 않는다.

구동부(40)는 배터리로부터 전원을 공급받아 회전축(41)을 기 설정된 회전속도로 회전시키고, 회전부재(50)는 휠(13)에 접촉된 상태에서 기 설정된 회전속도로 회전된다.

사용자가 자전거를 타면서, 브레이크 손잡이를 잡아, 와이어(12)를 당기면, 휠(13)에는 회전부재(50)가 브레이크패드(20)보다 먼저 접촉되고, 구동부(40) 작동으로 회전부재(50)가 기 설정된 회전속도로 회전한다.

이때, 자전거의 바퀴 회전속도가 회전부재(50) 회전속도보다 느리면, 회전부재(50)가 휠(13)보다 더 빠르게 회전하면서 휠(13)의 회전속도를 증가시켜 자전거를 가속시킬 수 있다.

반대로, 자전거의 바퀴 회전속도가 회전부재(50) 회전속도보다 빠르면, 회전부재(50)가 휠(13)보다 더 느리게 회전하면서 휠(13)의 회전속도를 감소시켜 자전거를 감속시킬 수 있다.

한편, 상술한 지지부(30)는, 고정부(31), 힌지축(33), 및 탄성부재(35)를 포함한다.

고정부(31)는, 브레이크슈(11)의 외측면에 구비된다. 이때, 브레이크슈(11)의 외측면은 휠(13)과 마주하지 않는 반대측면이다.

또한, 고정부(31)는, 힌지축(33)의 타단이 고정부(31)의 일측면으로부터 이격되게 구비되도록 브레이크슈(11)의 외측으로 돌출된 돌출부(32)가 형성된다.

힌지축(33)은, 고정부(31)에 중간부가 회전가능하게 힌지결합되고, 일단에 구동부(40)가 결합된다.

또한, 힌지축(33)은, 돌출부(32)에 중간부가 힌지결합되고, 타단이 고정부(31)의 일측면과 마주하게 절곡된 절곡부(34)가 형성된다.

탄성부재(35)는, 힌지축(33)의 타단과 고정부(31) 사이에 구비된다.

즉, 탄성부재(35)는, 일단과 타단이 힌지축(33)의 절곡부(34)와 고정부(31)의 일측면에 각각 구비되어 압축과 팽창이 이루어진다.

다시말해, 탄성부재(35)는, 휠(13)과 회전부재(50)가 접촉된 후, 와이어(12)가 더 당겨지면서 가압될 때, 힌지축(33)이 중간부를 중심으로 회동됨에 따라 압축되고, 와이어(12)가 놓여지면 팽창되며 회전부재(50)의 외주면이 브레이크패드(20)의 일측면보다 더 돌출되도록 원위치시킨다.

한편, 본 발명에 따른 자전거 휠(13) 회전속도 제어가능한 브레이크장치는, 감지부(70)를 더 포함한다.

감지부(70)는, 브레이크패드(20)와 휠(13) 사이의 거리를 감지한다.

이때, 감지부(70)는, 휠(13)과 마주하도록 브레이크슈(11)에 구비될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 그리고 감지부(70)는 마주하는 휠(13)과의 거리를 감지한다.

즉, 감지부(70)는, 브레이크슈(11)에 구비되어 휠(13)로부터 이격된 거리를 감지한다.

그리고 제어부(60)는, 감지부(70)로부터 감지된 거리가 기 저장된 브레이크패드(20)의 두께보다 작아지면 휠(13)과 브레이크패드(20)가 접촉됨을 파악할 수 있고, 구동부(40)를 작동을 중지시킨다. 이때, 회전부재(50)는 구동부(40)의 중지로 접촉하는 휠(13)과 접촉된 상태에서 휠(13)의 회전속도와 대응되게 회전된다.

또한, 와이어(12)의 당겨짐이 해제됨에 따라, 감지부(70)가 감지하는 휠(13)로부터 이격된 거리가 브레이크패드(20)의 두께보다 커지면 제어부(60)는 구동부(40)를 다시 작동시키되, 기 저장된 감지부(70)와 회전부재(50)의 최끝단 사이의 거리보다 더 먼 거리를 감지부(70)가 감지하면 회전부재(50)와 휠(13)의 접촉이 이루어지지 않으므로, 구동부(40)를 중지시킨다.

한편, 휠(13)과 접촉하지 않은 회전부재(50)에 외력이 사라지며 회전속도가 감소할 때, 감지부(70)가 감지부(70)와 회전부재(50)의 최끝단 사이의 거리보다 짧은 거리를 감지하면, 제어부(60)는 회전부재(50)와 휠(13)의 접촉이 이루어짐을 판단하고, 구동부(40)를 다시 구동시킬 수 있다.

또한, 지지부(30), 구동부(40), 회전부재(50)의 외측으로부터 이물질 또는 부딪힘 등을 방지하기 위하여, 지지부(30) 또는 브레이크슈(12)에 지지부(30), 구동부(40), 회전부재(50)를 감싸는 커버(80)가 더 구비될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

10 : 브레이크암 11 : 브레이크슈
12 : 와이어 13 : 휠
20 : 브레이크패드
30 : 지지부 31 : 고정부
32 : 돌출부 33 : 힌지축
34 : 절곡부 35 : 탄성부재
40 : 구동부 41 : 회전축
50 : 회전부재 60 : 제어부
70 : 감지부 80 : 커버

Claims (4)

1. 자전거의 휠에 이격되어 구비된 브레이크암; 상기 브레이크암에 구비되는 브레이크슈; 및 상기 브레이크암에 연결되어 당겨지면 상기 브레이크슈를 상기 휠을 향해 이동시키는 와이어를 포함하는 브레이크장치에 있어서,
   일측면이 상기 휠과 마주하게 상기 브레이크슈에 구비되는 브레이크패드;
   상기 브레이크슈에 구비된 지지부;
   상기 지지부의 일단에 구비되고, 회전시키는 회전축을 포함하는 구동부;
   외주면이 상기 브레이크패드의 일측면에 돌출되도록 상기 구동부의 회전축에 구비되고, 상기 회전축과 일체로 회전되는 회전부재; 및
   상기 와이어가 당겨져 상기 휠에 접촉되는 상기 회전부재가 회전되면, 상기 회전부재를 기 설정된 회전속도로 회전시켜 상기 회전부재에 의해 상기 휠의 회전속도가 제어되도록 상기 구동부를 작동시키는 제어부;를 포함하는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 지지부는,
   상기 브레이크슈에 구비되는 고정부와,
   상기 고정부에 중간부가 회전가능하게 힌지결합되고, 일단에 상기 구동부가 결합되는 힌지축과,
   상기 힌지축의 타단과 고정부 사이에 구비된 탄성부재를 포함하고,
   상기 탄성부재는, 상기 휠과 회전부재가 접촉된 후, 상기 와이어가 더 당겨지면서 가압될 때, 상기 힌지축이 중간부를 중심으로 회동됨에 따라 압축되고, 상기 와이어가 놓여지면 팽창되며 상기 회전부재를 원위치시키는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 브레이크패드와 휠 사이의 거리를 감지하는 감지부;를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 브레이크패드와 휠의 거리가 기 설정된 거리보다 작아지면 상기 구동부를 중지시키는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 고정부는, 상기 힌지축의 타단이 고정부의 일측면으로부터 이격되게 구비되도록 상기 브레이크슈의 외측으로 돌출된 돌출부가 형성되고,
   상기 힌지축은, 상기 돌출부에 중간부가 힌지결합되고, 타단이 상기 고정부의 일측면과 마주하게 절곡된 절곡부가 형성되고,
   상기 탄성부재는, 일단과 타단이 상기 힌지축의 절곡부와 고정부의 일측면에 각각 구비되어 압축과 팽창이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자전거 휠 회전속도 제어가능한 브레이크장치.
   

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