WO2021132745A1 - 하이브리드 브레이크 장치 - Google Patents

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WO2021132745A1
WO2021132745A1 PCT/KR2019/018334 KR2019018334W WO2021132745A1 WO 2021132745 A1 WO2021132745 A1 WO 2021132745A1 KR 2019018334 W KR2019018334 W KR 2019018334W WO 2021132745 A1 WO2021132745 A1 WO 2021132745A1
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WO
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wire
brake
locking pin
spindle
hole
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PCT/KR2019/018334
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English (en)
French (fr)
Inventor
유영배
Original Assignee
유영배
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B5/00—Accessories or details specially adapted for hand carts
    • B62B5/04—Braking mechanisms; Locking devices against movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D63/00—Brakes not otherwise provided for; Brakes combining more than one of the types of groups F16D49/00 - F16D61/00

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid brake device, and more particularly, includes a first brake that operates when a safety means is engaged and a second brake that operates by an artificial manipulation of a user. It relates to a hybrid brake device capable of brake control.
  • safety devices such as seat belts and safety bars are provided for the safety of occupants during movement.
  • an object of the present invention is to provide a first brake that operates when the safety means is engaged and a second brake that operates by the user's artificial manipulation, so that the safety means is artificially separated from the fastening of the safety means.
  • An object of the present invention is to provide a hybrid brake device capable of controlling brakes by operation.
  • a hybrid brake device includes: a wheel shaft-integrated hub having a plurality of lock holes on a lower side thereof; a first brake unit accommodated in the hub, provided with a locking pin, connected to a first wire, and operating a brake according to a locking method between the locking pin and the locking hole according to a change in tension of the first wire; A second brake unit accommodated in the hub, fastened on a first brake, provided with a drum brake, connected to a second wire, and operated by a friction force between the drum brake and the hub according to a change in tension of the second wire It is characterized in that it includes.
  • the first brake unit includes a base; a locking pin coupled to the base; It characterized in that it comprises a first wire holder coupled to the lower portion of the base and integrally coupled to the locking pin portion through a connecting member that fixes a first wire and is connected through a guide hole formed in the base.
  • the base includes a central hole through which a shaft coupled to the hub passes; a guide hole for slidingly moving the lock pin part and the first wire holder part; a wire fixing part for fixing the end of the wire and a spindle through-hole through which the spindle is passed;
  • the locking pin portion includes a locking pin base having a guide hole formed therein; a locking pin having a movement guide hole, coupled to the locking pin base, and being caught in or separated from the hub hole through sliding movement; and a locking pin movement guide accommodated in the guide hole of the locking pin and serving as a fixed axis for sliding movement of the locking pin; a wire holder case having a wire through hole on both sides of the first wire holder and a connecting member through hole on upper and lower surfaces, and through which the first wire passes through the wire through hole; a wire holder accommodated in the wire holder case to fix the first wire; and a connecting member that penetrates through the connecting member through hole of the wire holder case and penetrates through the guide hole of the base and the guide
  • the locking pin moving guide includes: a fixing holder fixedly installed on the locking pin base and accommodated in the guide hole of the locking pin, and an elastic member coupled to a front end of the fixing holder to provide an elastic force; and a guard fastened to the fixing holder at an upper portion of the locking pin;
  • the first wire holder part and the locking pin part are integrally coupled through the connecting member, and the guide hole of the base and the guide hole of the locking pin base have a long groove shape so that the connecting member can move, so that they slide integrally. characterized.
  • the first wire is designed to generate tension pulling in the direction of the initial safety means, and when the safety means is fastened, the first wire generates a pushing force in the direction of the fixing end (A) of the first wire, and accordingly the fixing holder case
  • the fixed holder fixedly accommodated within is also slidably moved in the direction of the fixed end (A);
  • the locking pin integrally connected by the fixing holder case and the connecting member is also slidingly moved, the locking pin is separated from the hub hole, and accordingly the brake is switched to the released state;
  • the pushing force in the direction of the fixed end (A) of the first wire is removed and the first wire is changed to the tension pulled in the direction of the safety means, and the sliding lock pin returns to its original position.
  • the locking pin is caught in the hub hole, and the brake is switched to a locked state.
  • the second brake unit includes: a drum base having a spindle through hole, a spacer fastening part, and a center hole through which the axle passes; a drum brake composed of a pair of drums coupled to the drum base; A second wire fastening part is formed at one end, and a lever having a spindle fastening part formed at the other end is coupled to the spindle fastening part of the lever and passes through the spindle through hole of the base and the spindle through hole of the drum base between the pair of drums.
  • a spindle coupled to provide a change in frictional force to the drum according to a change in tension of the second wire It characterized in that it comprises an elastic member for providing an elastic force between the pair of drums.
  • the drum brake is fastened by a spacer at the coupling part formed at one end of the pair of drums, and the spindle head is in contact with the spindle coupling part formed at the other end;
  • the spindle has a spindle head on the upper part, and the spindle head has a shape in which two opposite surfaces have straight surfaces, and two opposite surfaces have curved surfaces, and the straight surface is a spindle coupling part and
  • the spindle head rotates to provide a force to push the pair of drums, and the drum is in contact with the inner surface of the hub by the pushing force to lock the brake by frictional force. It is characterized by being
  • the spindle integrally coupled with the lever also rotates and the spindle head While rotating, a pushing force is applied to the drum so that the drum is in close contact with the inside of the hub, and the brake is switched to a locked state while frictional force is applied;
  • the brake operation lever is released, the brake is switched from a locked state to a released state while the lever returns to its original position.
  • an object of the present invention is to provide a hybrid brake device according to the present invention, including a first brake that operates when the safety means is engaged and a second brake that operates by the user's artificial manipulation, so that the safety means is separate from the fastening. Since brake control by artificial manipulation is possible, it guarantees safety when boarding and disembarking of passengers, and artificial brake control is possible during movement, resulting in an excellent effect of satisfying safety and convenience at the same time.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a hybrid brake device according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1 ;
  • FIG. 3 schematically shows the structure of a first brake unit according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 3 .
  • 5 and 6 schematically show the operation of the first brake unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of FIG. 8 .
  • a hybrid brake device includes: a wheel shaft integrated hub having a plurality of lock holes on a lower side thereof; a first brake unit accommodated in the hub, provided with a locking pin, connected to a first wire, and operating a brake according to a locking method between the locking pin and the locking hole according to a change in tension of the first wire; A second brake unit accommodated in the hub, fastened on a first brake, provided with a drum brake, connected to a second wire, and operated by a friction force between the drum brake and the hub according to a change in tension of the second wire It is characterized in that it includes.
  • the hybrid brake device according to the present invention can be applied to all wheel-type moving means, and in particular, can be usefully applied to moving means having safety means such as seat belts or safety bars, such as wheelchairs and bicycles for children.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a hybrid brake device according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1 .
  • the hybrid brake device includes a wheel shaft-integrated hub 10 having a plurality of locking holes 110 on a lower side thereof and a locking pin 222 accommodated in the hub, A first brake unit 20 connected to the first wire 510 and operating a brake according to a method of engaging the locking pin 222 and the locking hole 110 according to a change in tension of the first wire 510;
  • the drum brake 320 and the hub are accommodated in the hub 10 and fastened on the first brake unit and provided with a drum brake and connected to the second wire 520 according to the change in tension of the second wire 520 .
  • the first wire 510 means a wire connected to a safety device such as a seat belt or a safety bar
  • the second wire 520 means a wire connected to a brake operation lever artificially operated by a user.
  • the first brake unit 20 is a brake that operates according to whether the safety means is engaged or not, it corresponds to a safety brake for safety when boarding and disembarking of the passenger, and the second brake unit 30 is operated by the user's artificial manipulation. As it is a working brake, it corresponds to a normal brake.
  • FIG. 3 schematically shows the structure of a first brake unit according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of FIG. 3 .
  • the first brake unit 20 may include a base 210 , a locking pin 220 , and a first wire holder 230 .
  • the locking pin 220 is coupled to the base 210 .
  • the first wire holder part 230 is coupled to the lower portion of the base 210 , fixes the first wire 510 , and passes through a guide hole 212 formed in the base 210 to connect a connecting member 233 . ) is integrally coupled with the locking pin 220 through the .
  • the base 210 includes a central hole 211 through which a shaft coupled to the hub 10 passes; a guide hole 212 through which the locking pin 220 and the first wire holder 230 are coupled to each other to slide; a wire fixing part 213 for fixing an end of the first wire 510 and;
  • the spindle 340 may be configured to include a through-hole 214 through which the spindle passes.
  • the locking pin part 220 includes a locking pin base 221 having a guide hole 221a formed therein; a locking pin 222 having a movement guide hole 222a, coupled to the locking pin base 221, and engaging or detached from the locking hole 110 of the hub through sliding movement; A locking pin movement guide 223 accommodated in the guide hole 222a of the locking pin and serving as a fixed shaft for sliding movement of the locking pin may be included.
  • the locking pin moving guide 223 is fixedly installed on the locking pin base 221 and is coupled to the fixing holder 223a accommodated in the guide hole 222a of the locking pin and the front end of the fixing holder 233a, so that elastic force is applied. It may be configured to include an elastic member 223b for providing a, and a guard 223c fastened to the fixing holder 223a at an upper portion of the locking pin 222 .
  • the first wire holder part 230 has a wire through hole 231a on both sides and a connection member through hole 231b on the upper and lower surfaces, and the first wire 510 passes through the wire through hole 231a.
  • the first wire holder part 230 and the lock pin part 220 are integrally coupled through the connection member 233 .
  • the guide hole 212 of the base and the guide hole 221a of the locking pin base have a long groove shape so that the connecting member 233 can move, they can slide integrally.
  • 5 and 6 schematically show the operation of the first brake unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the locking pin 222 in a state in which a safety means such as a seat belt or a safety bar is not fastened, the locking pin 222 is in a state of being hung on the hub hole 110, so the first brake unit 20 maintains a locked state. do.
  • one end of the first wire 510 is connected to a safety means (not shown) and the other end is connected to the base 210 .
  • the first wire 510 is initially designed to generate tension that is pulled in the direction of the safety means.
  • the safety means presses the first wire 510 and the direction of the tension is reversed. Therefore, the first wire 510 can be implemented to be changed to a tension pulled in the direction of the first brake unit 20 according to the fastening of the safety means.
  • FIG. 7 is one embodiment showing the change in tension of the first wire according to the fastening of the safety means, and it is obvious that it can be implemented by other mechanisms.
  • the locking pin 222 integrally connected by the fixing holder case 231 and the connecting member 233 is also slidingly moved according to the sliding movement of the fixing holder 232 , the locking pin 222 is moved from the hub hole 110 .
  • the brake is disengaged, and accordingly the brake is switched to the disengaged state.
  • the brake since the brake is switched to the released state only when the safety means is engaged, the brake is locked during the process of getting on and off the moving means, so it is possible to prevent a safety accident due to the moving means being pushed during the process of getting on and off. , the brake is switched to the released state only when the safety means is fastened, so the wearing of the safety means can be forced.
  • FIG. 8 schematically shows the structure of a second brake unit according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of FIG. 8 .
  • the second brake unit 30 includes a drum base 310 , a drum brake 320 , a lever 330 , a spindle 340 , and an elastic member 350 .
  • the drum base 310 includes a spindle through hole 311 through which the spindle 340 passes, a spacer fastening part 312 through which the spacer 322 is fastened, and a center hole 313 through which the axle passes.
  • the drum brake 320 is coupled to the drum base 310 and includes a pair of drums 321 .
  • the lever 330 has a second wire fastening part 331 formed at one end and a spindle fastening part 332 formed at the other end.
  • the spindle 340 is coupled to the spindle fastening part 332 of the lever 330 and passes through the spindle through hole 214 of the base and the spindle through hole 311 of the drum base.
  • the elastic member 350 provides an elastic force between the spindle 340 and the pair of drums 321 .
  • the spindle 340 is positioned between the pair of drums 321, and the spindle 340 rotates according to a change in the tension of the second wire 520 while the pair of drums 321 are far apart. It provides a friction change to the drum brake 32 as it gets closer or lowers.
  • the drum brake 320 is fastened by a spacer 322 at the coupling portion 321a formed at one end of the pair of drums 321, and the spindle head 341 is in contact with the spindle coupling portion 321b formed at the other end. All.
  • the spindle 340 is provided with a spindle head 341 at an upper portion, and the spindle head 341 has a shape in which two opposite surfaces have a straight surface, and the other two opposite surfaces have a curved surface, When the straight surface is brought into contact with the spindle coupling part 321b and the lever 330 is pulled, the spindle head 341 rotates to provide a force to push the pair of drums, and the drum pushes It abuts against the inner surface of the hub by force so that the brake is locked by frictional force.
  • the drum 321 in a state in which the brake operation lever is not operated, the drum 321 is connected to the hub 10 in a state where the straight surface of the spindle head 341 is in contact with the spindle coupling part 321b of the drum. Since it does not adhere to the inner surface, the brake is in the released state.
  • the brake operation lever means an operation lever that is attached to the handle of a typical bicycle bike, so a detailed description is omitted, and in this embodiment, when the brake operation is operated, the second wire 520 is pulled in the direction of the fixed end (A). Although this is a case where tension is generated, it is obvious that the tension may be configured to occur in the opposite direction depending on the design of the brake operation lever.
  • the first brake unit 20 which is a safety brake for safety when the occupant is up and down
  • the second brake unit 30 in which the brake is operated by the user's arbitrary manipulation. is provided at the same time to ensure the usability and stability of the moving means at the same time.
  • the present invention provides a safety brake capable of preventing in advance a safety accident that may occur due to the movement of the transportation means while the occupant gets on and off the transportation means when riding a transportation means having wheels, such as a wheelchair, a stroller, or a bicycle; It is a very useful invention for protecting occupants of transportation means by providing a general brake as a hybrid.

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Abstract

본 발명은 하이브리드 브레이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전수단을 체결했을 때 동작하는 제 1 브레이크와 사용자의 인위적인 조작에 의해 동작하는 제 2 브레이브를 구비하여 안전수단의 체결과 별도로 인위적인 조작에 의한 브레이크 제어가 가능한 하이브리드 브레이크 장치에 관한 것이다.

Description

하이브리드 브레이크 장치
본 발명은 하이브리드 브레이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전수단을 체결했을 때 동작하는 제 1 브레이크와 사용자의 인위적인 조작에 의해 동작하는 제 2 브레이브를 구비하여 안전수단의 체결과 별도로 인위적인 조작에 의한 브레이크 제어가 가능한 하이브리드 브레이크 장치에 관한 것이다.
일반적으로 휠체어, 유모차, 유아동용 자전거와 같이 환자, 노약자, 유아가 탑승하는 휠 타입 바퀴를 구비한 이동 수단의 경우 탑승자의 이동 중의 안전을 위해 안전 벨트, 안전 바와 같은 안전 장치가 마련된다.
그러나, 상기 이동 수단의 경우 몸이 불편한 환자, 노약자, 유아가 주로 탑승하는 만큼 이동 수단에 탑승하거나 하차시 안전이 매우 중요하고, 이동 수단에 탑승하거나 하차하는 도중 이동 수단이 이동하면서 탑승자가 이동 수단으로부터 떨어져 부상을 입는 낙상 안전사고가 빈번하게 발생하는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 브레이크가 장착된 휠체어가 개발되고 있으나, 종래의 휠체어 브레이크 시스템은 자전거와 같이 브레이크를 인위적으로 동작시키는 경우에만 휠체어 브레이크가 작동하기 때문에 낙상 안전사고의 발생을 사전에 방지할 수 없는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 안전수단을 체결했을 때 동작하는 제 1 브레이크와 사용자의 인위적인 조작에 의해 동작하는 제 2 브레이브를 구비하여 안전수단의 체결과 별도로 인위적인 조작에 의한 브레이크 제어가 가능한 하이브리드 브레이크 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 하이브리드 브레이크 장치는 하단 측면에 복수 개의 잠금 홀을 구비한 휠 축 일체형 허브와; 상기 허브 내에 수용되고 잠금핀을 구비하고 제 1 와이어에 연결되어 상기 제 1 와이어의 장력 변화에 따라 상기 잠금핀과 잠금 홀의 걸림 방식에 따라 브레이크를 동작시키는 제 1 브레이크 유닛과; 상기 허브 내에 수용되되 제 1 브레이크 상에 체결되고 드럼 브레이크를 구비하여 제 2 와이어에 연결되어 상기 제 2 와이어의 장력 변화에 따라 상기 드럼 브레이크와 허브 사이의 마찰력에 의해 브레이크를 동작시키는 제 2 브레이크 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1브레이크유닛은 베이스와; 상기 베이스 상에 결합되는 잠금핀부와; 상기 베이스 하부에 결합되고 제1와이어을 고정하고 상기 베이스에 형성된 가이드홀을 통해 연결된 연결부재를 통해 상기 잠금핀부와 일체로 결합된 제1와이어홀더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스는 허브와 결합되는 축이 관통되는 중앙홀과; 상기 잠금핀부와 제 1 와이어 홀더부가 결합되어 슬라이딩 이동하기 위한 가이드홀과; 와이어 끝단을 고정하는 와이어 고정부및 스핀들이 관통되는 스핀들 관통홀를 포함하고; 상기 잠금핀부는 가이드홀이 형성된 잠금핀베이스와; 이동가이드홀을 구비하고 상기 잠금핀 베이스 상에 결합되고 슬라이딩 이동을 통해 허브 홀에 걸리거나 이탈하는 잠금핀과; 상기 잠금핀의 가이드홀에 수용되어 상기 잠금핀의 슬라이딩 이동을 위한 고정 축 역할을 담당하는 잠금핀이동가이드를 포함하고; 상기 제1와이어홀더부는 양측면에 와이어 관통홀과 상하면에 연결부재 관통홀을 구비하고 상기 와이어 관통홀을 통해 제 1 와이어가 관통하는 와이어홀더케이스와; 상기 와이어홀더케이스 내부에 수용되어 제 1 와이어를 고정하는 와이어홀더와; 상기 와이어홀더케이스의 연결부재 관통홀를 관통하고 베이스의 가이드홀과 잠금핀베이스의 가이드홀을 관통하여 잠근핀 하단에 고정되는 연결부재을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 잠금핀이동가이드는 상기 잠금핀베이스 상에 고정 설치되고 상기 잠금핀의 가이드홀 내에 수용되는 고정홀더와 상기 고정홀더 전단에 결합되어 탄성력을 제공하는 탄성부재와; 상기 잠금핀 상부에서 상기 고정홀더와 체결되는 가더를 포함하고; 상기 연결부재를 통해 제1와이어홀더부와 잠금핀부가 일체로 결합되고, 베이스의 가이드홀과 잠금핀베이스의 가이드홀이 상기 연결부재가 이동할 수 있도록 장 홈 형상을 가지므로 일체로 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1와이어는 초기 안전수단 방향으로 잡아당겨지는 장력이 발생하도록 설계되고 안전수단이 체결되면 제1와이어는 제1와이어의 고정단(A) 방향으로 미는 힘이 발생하고 이에 따라 상기 고정홀더케이스 내에 고정 수용된 고정홀더도 고정단(A)방향으로 슬라이딩 이동되고; 상기 고정홀더의 슬라이딩 이동에 따라 고정홀더케이스와 연결부재에 의해 일체로 연결된 잠금핀도 슬라이딩 이동되면서 잠금핀이 허브홀에서 이탈하게되고 이에 따라 브레이크가 풀림 상태로 전환되고; 상기 안전수단이 분리되면 상기 제1와이어의 고정단(A) 방향으로 미는 힘이 제거되고 제1와이어가 안전수단 방향으로 잡아당겨지는 장력으로 변화하고, 상기 슬라이딩 이동된 잠금핀이 원위치로 복귀하면서 상기 잠금핀이 허브홀에 걸리게 되어 브레이크가 잠금상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2브레이크유닛은 스핀들관통홀과 스페이서체결부와 엑슬이 관통되는 중심홀을 구비한 드럼 베이스와; 상기 드럼 베이스 상에 결합되는 한 쌍의 드럼으로 구성된 드럼 브레이크와; 일단에 제2와이어체결부가 형성되고, 타단에 스핀들 체결부가 형성된 레버와 상기 레버의 스핀틀 체결부에 결합되고 상기 베이스의 스핀들관통홀, 드럼 베이스의 스핀들관통홀을 관통하여 상기 한쌍의 드럼 사이에 결합되어 제2와이어의 장력 변화에 따라 드럼에 마찰력 변화를 제공하는 스핀들과; 상기 한 쌍의 드럼 사이에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 드럼브레이크는 한 쌍의 드럼의 일단에 형성된 결합부에서 스페이서에 의해 체결되고, 타단에 형성된 스핀들 결합부에 스핀들 헤드가 맞닿고; 상기 스핀들은 상부에 스핀들 헤드를 구비하고, 상기 스핀들 헤드는 대향하는 2개의 면이 직선면을 가지고, 다른 대향하는 2개의 면이 곡선면을 가지는 형상을 가지고, 상기 직선면이 스핀틀 결합부와 맞닿게 되고, 레버가 잡아 당겨지면 상기 스핀들 헤드가 회전하면서 한 쌍의 드럼을 밀어내는 힘을 제공하고, 상기 드럼이 밀어내는 힘에 의해 허브의 내측면에 맞닿아서 마찰력에 의해 브레이크가 잠금 상태가 되는 것을 특징으로 한다.
브레이크 조작 레버를 작동하지 않은 상태에서는 스핀들 헤드의 직선면이 드럼의 스핀틀 결합부에 맞닿아 있는 상태로 드럼이 허브 내측면에 밀착되지 않으므로 브레이크가 풀림 상태에 있게 되고; 상기 브레이크 조작 레버를 작동하면 제2와이어를 고정단(A) 방향으로 잡아당기는 장력이 발생하여 레버가 고정단 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 상기 레버와 일체로 결합된 스핀들도 회동하게 되고 스핀들 헤드가 회동하면서 드럼에 밀어내는 힘을 작용시켜 상기 드럼이 허브 내측에 밀착하여 마찰력이 작용하면서 브레이크가 잠금 상태로 전환되고; 상기 브레이크 조작 레버를 해제하면 레버가 원위치로 복귀하면서 상기 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환되는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 브레이크 장치는 본 발명의 목적은 안전수단을 체결했을 때 동작하는 제 1 브레이크와 사용자의 인위적인 조작에 의해 동작하는 제 2 브레이브를 구비하여 안전수단이 체결과 별도로 인위적인 조작에 의한 브레이크 제어가 가능하므로 탑승자의 승하차시 안전을 보장하고 이동 중 인위적인 브레이크 제어가 가능하여 안전성과 편의성을 동시에 만족시킬 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 브레이크 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1브레이크유닛의 구조를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1브레이크유닛의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전수단의 체결에 따른 제1와이어의 장력 변화를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2브레이크유닛의 구조를 개략적으로 도시한 것이고,
도 9는 도 8의 분해 사시도이다.
도 10 및 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2브레이크유닛의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 브레이크 장치는 하단 측면에 복수 개의 잠금 홀을 구비한 휠 축 일체형 허브와; 상기 허브 내에 수용되고 잠금핀을 구비하고 제 1 와이어에 연결되어 상기 제 1 와이어의 장력 변화에 따라 상기 잠금핀과 잠금 홀의 걸림 방식에 따라 브레이크를 동작시키는 제 1 브레이크 유닛과; 상기 허브 내에 수용되되 제 1 브레이크 상에 체결되고 드럼 브레이크를 구비하여 제 2 와이어에 연결되어 상기 제 2 와이어의 장력 변화에 따라 상기 드럼 브레이크와 허브 사이의 마찰력에 의해 브레이크를 동작시키는 제 2 브레이크 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 하이브리드 브레이크 장치는 모든 휠 타입의 이동 수단에 적용될 수 있으며, 특히 휠체어, 유아동용 자전거와 같이 안전벨트 또는 안전바 등의 안전수단을 구비하는 이동 수단에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 브레이크 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 브레이크 장치는 하단 측면에 복수 개의 잠금 홀(110)을 구비한 휠 축 일체형 허브(10)와 상기 허브 내에 수용되고 잠금핀(222)을 구비하고 제 1 와이어(510)에 연결되어 상기 제 1 와이어(510)의 장력 변화에 따라 상기 잠금핀(222)과 잠금 홀(110)의 걸림 방식에 따라 브레이크를 동작시키는 제 1 브레이크 유닛(20)와 상기 허브(10) 내에 수용되되 제 1 브레이크 유닛 상에 체결되고 드럼 브레이크를 구비하여 제 2 와이어(520)에 연결되어 상기 제 2 와이어(520)의 장력 변화에 따라 상기 드럼 브레이크(320)와 허브(10) 사이의 마찰력에 의해 브레이크를 동작시키는 제 2 브레이크 유닛(30)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 와이어(510)는 안전 벨트 또는 안전 바와 같은 안전 장치와 연결되는 와이어을 의미하고, 상기 제 2 와이어(520)는 사용자가 인위적으로 조작하는 브레이크 조작 레버와 연결되는 와이어을 의미한다.
따라서, 제 1 브레이크 유닛(20)은 안전수단의 체결 여부에 따라 동작하는 브레이크이므로 탑승자의 탑승과 하차시 안전을 위한 안전 브레이크에 해당하고, 제 2 브레이크 유닛(30)은 사용자의 인위적인 조작에 의해 동작하는 브레이크이므로 일반 브레이크에 해당한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1브레이크유닛의 구조를 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 3 및 4를 참조하면, 상기 제1브레이크유닛(20)은 베이스(210), 잠금핀부(220), 제1와이어홀더부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잠금핀부(220)는 상기 베이스(210) 상에 결합된다.
상기 제1와이어홀더부(230)는 상기 베이스(210) 하부에 결합되고, 제1와이어(510)을 고정하고, 상기 베이스(210)에 형성된 가이드홀(212)을 관통하여 연결된 연결부재(233)를 통해 상기 잠금핀부(220)와 일체로 결합된다.
상기 베이스(210)는 허브(10)와 결합되는 축이 관통되는 중앙홀(211)과; 상기 잠금핀부(220)와 제 1 와이어 홀더부(230)가 결합되어 슬라이딩 이동하기 위한 가이드홀(212)과; 제 1 와이어(510) 끝단을 고정하는 와이어 고정부(213) 및; 스핀들(340)이 관통되는 스핀들 관통홀(214)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잠금핀부(220)는 가이드홀(221a)이 형성된 잠금핀베이스(221)와; 이동가이드홀(222a)을 구비하고 상기 잠금핀 베이스(221) 상에 결합되고 슬라이딩 이동을 통해 허브의 잠금 홀(110)에 걸리거나 이탈하는 잠금핀(222)과; 상기 잠금핀의 가이드홀(222a)에 수용되어 상기 잠금핀의 슬라이딩 이동을 위한 고정 축 역할을 담당하는 잠금핀이동가이드(223)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 잠금핀이동가이드(223)는 상기 잠금핀베이스(221) 상에 고정 설치되고 상기 잠금핀의 가이드홀(222a) 내에 수용되는 고정홀더(223a)와 상기 고정홀더(233a)전단에 결합되어 탄성력을 제공하는 탄성부재(223b)와 상기 잠금핀(222) 상부에서 상기 고정홀더(223a)와 체결되는 가더(223c)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 상기 제1와이어홀더부(230)는 양측면에 와이어 관통홀(231a)과 상하면에 연결부재 관통홀(231b)를 구비하고 상기 와이어 관통홀(231a)을 통해 제 1 와이어(510)가 관통하는 와이어홀더케이스(231)와; 상기 와이어 홀더 케이스(231) 내부에 수용되어 제 1 와이어(510)를 고정하는 와이어홀더(232)와; 상기 연결부재 관통홀(231b)를 관통하고 베이스의 가이드홀(212)과 잠금핀베이스의 가이드홀(221a)을 관통하여 잠근핀(222) 하단에 고정되는 연결부재(233)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 연결부재(233)를 통해 제1와이어홀더부(230)와 잠금핀부(220)가 일체로 결합된다.
그리고 베이스의 가이드홀(212)과 잠금핀베이스의 가이드홀(221a)이 상기 연결부재(233)가 이동할 수 있도록 장 홈 형상을 가지므로 일체로 슬라이딩 이동할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1브레이크유닛의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5 및 6을 참조하면, 안전벨트 또는 안전바와 같은 안전 수단이 체결되지 않은 상태에서는 잠금핀(222)이 허브홀(110)에 걸려 있는 상태이므로 제1브레이크유닛(20)은 잠금 상태를 유지한다.
그러나, 상기 안전수단이 체결되면 제1와이어(510)가 제1브레이크유닛(20) 방향으로 잡아당겨지는 장력이 발생한다.
여기서, 상기 제1와이어(510)는 일단이 안전수단(미도시)과 연결되고 타단이 베이스(210)에 연결된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전수단의 체결에 따른 제1와이어의 장력 변화를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 상기 제1와이어(510)는 초기에 안전수단 방향으로 잡아당겨지는 장력(tension)이 발생하도록 설계된다.
그리고 안전수단이 체결되면 안전수단이 제1와이어(510)를 가압하고 장력의 방향이 반대로 변한다. 따라서 제1와이어(510)를 안전수단 체결에 따라 제1브레이크유닛(20) 방향으로 잡아당겨지는 장력으로 변화되도록 구현할 수 있다.
도 7의 실시예는 안전수단의 체결에 따른 제1와이어의 장력 변화를 보여주는 하나의 실시예로 다른 메커니즘에 의해 구현될 수 있음은 자명한 것이다.
상기와 같이 안전수단이 체결되면 제1와이어(510)는 제1와이어의 고정단(A) 방향으로 미는 힘이 발생하고 이에 따라 상기 고정홀더케이스(231) 내에 고정 수용된 고정홀더(232)도 고정단(A)방향으로 슬라이딩 이동된다.
그리고 상기 고정홀더(232)의 슬라이딩 이동에 따라 고정홀더케이스(231)와 연결부재(233)에 의해 일체로 연결된 잠금핀(222)도 슬라이딩 이동되면서 잠금핀(222)이 허브홀(110)에서 이탈하게되고 이에 따라 브레이크가 풀림 상태로 전환된다.
이어서, 상기 안전수단이 분리되면 상기 제1와이어(510)의 고정단(A) 방향으로 미는 힘이 제거되고 제1와이어(510)가 안전수단 방향으로 잡아당겨지는 장력으로 변화하고, 상기 슬라이딩 이동된 잠금핀(222)이 원위치로 복귀하면서 상기 잠금핀(222)이 허브홀(110)에 걸리게 되어 브레이크가 잠금상태로 전환된다.
따라서, 안전수단이 체결된 상태에서만 브레이크가 풀림상태로 전환되므로 탑승자가 이동 수단에 승하차하는 과정 동안 브레이크가 잠금상태에 있어서 승하차하는 과정 동안 이동수단이 밀림으로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 안전수단이 체결되어야만 브레이크가 풀림상태로 전환되므로 안전수단 착용을 강제할 수 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2브레이크유닛의 구조를 개략적으로 도시한 것이고, 도 9는 도 8의 분해 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2브레이크유닛(30)은 드럼 베이스(310), 드럼 브레이크(320)와 레버(330)와 스핀들(340) 및 탄성부재(350)를 포함한다.
상기 드럼 베이스(310)는 스핀들(340)이 관통하는 스핀들관통홀(311)과 스페이서(322)가 체결되는 스페이서체결부(312)와 엑슬이 관통되는 중심홀(313)을 구비한다.
상기 드럼 브레이크(320)는 상기 드럼 베이스(310) 상에 결합되고 한 쌍의 드럼(321)으로 구성된다.
상기 레버(330)는 일단에 제2와이어체결부(331)가 형성되고, 타단에 스핀들 체결부(332)가 형성된다.
상기 스핀들(340)은 상기 레버(330)의 스핀틀 체결부(332)에 결합되고, 상기 베이스의 스핀들관통홀(214), 드럼 베이스의 스핀들관통홀(311)을 관통한다.
상기 탄성부재(350)는 상기 스핀들(340)과 상기 한 쌍의 드럼(321) 사이에 탄성력을 제공한다.
따라서, 상기 스핀들(340)은 상기 한 쌍의 드럼(321)사이에 위치하고, 제2와이어(520)의 장력 변화에 따라 상기 스핀들(340)이 회동하면서 상기 한 쌍의 드럼(321)사이가 멀어지거나 가까워지면서 드럼 브레이크(32)에 마찰력 변화를 제공한다.
상기 드럼브레이크(320)는 한 쌍의 드럼(321)의 일단에 형성된 결합부(321a)에서 스페이서(322)에 의해 체결되고, 타단에 형성된 스핀들 결합부(321b)에 스핀들 헤드(341)가 맞닿는다.
상기 스핀들(340)은 상부에 스핀들 헤드(341)를 구비하고, 상기 스핀들 헤드(341)는 대향하는 2개의 면이 직선면을 가지고, 다른 대향하는 2개의 면이 곡선면을 가지는 형상을 가지고, 상기 직선면이 스핀틀 결합부(321b)와 맞닿게 되고, 레버(330)가 잡아 당겨지면 상기 스핀들 헤드(341)가 회전하면서 한 쌍의 드럼을 밀어내는 힘을 제공하고, 상기 드럼이 밀어내는 힘에 의해 허브의 내측면에 맞닿아서 마찰력에 의해 브레이크가 잠금 상태가 되게 한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2브레이크유닛의 동작을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10, 11을 참조하면, 브레이크 조작 레버를 작동하지 않은 상태에서는 스핀들 헤드(341)의 직선면이 드럼의 스핀틀 결합부(321b)에 맞닿아 있는 상태로 드럼(321)이 허브(10) 내측면에 밀착되지 않으므로 브레이크가 풀림 상태에 있게 된다.
여기서, 상기 브레이크 조작 레버는 통상의 자건거의 손잡이에 달려있는 조작 레버를 의미하므로 구체적인 설명은 생략하고, 본 실시예는 브레이크 조작를 조작하면 제2와이어(520)가 고정단(A) 방향으로 잡아당기는 장력이 발생하는 경우에 대한 것이지만 브레이크 조작 레버의 설계에 따라 상기 장력은 반대 방향으로 발생하도록 구성될 수 있음은 자명한 것이다.
그리고 브레이크 조작 레버를 작동하면 제2와이어(520)를 고정단(A) 방향으로 잡아당기는 장력이 발생하여 레버(330)가 고정단 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 상기 레버(330)와 일체로 결합된 스핀들(340)도 회동하게 되고 스핀들 헤드(340)가 회동하면서 드럼(321)에 밀어내는 힘을 작용시켜 상기 드럼(321)이 허브(10) 내측에 밀착하여 마찰력이 작용하면서 브레이크가 잠금 상태로 전환된다.
그리고 상기 브레이크 조작 레버를 해제하면 레버(330)가 원위치로 복귀하면서 상기 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환된다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 브레이크 장치는 탑승자의 승하치시의 안전을 위한 안전 브레이크인 제1브레이크유닛(20)과 사용자의 임의적인 조작에 의해 브레이크가 동작하는 제2브레이크유닛(30)가 동시에 구비되어 이동 수단의 사용성과 안정성을 동시에 확보할 수 있다.
본 발명은 휠체어, 유모차, 자전거와 같이 바퀴를 구비한 이동수단을 탑승하는 경우 탑승자가 상기 이동수단을 타고 내리는 과정에서 이동수단이 이동함으로써 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 안전 브레이크와 일반 브레이크를 하이브리드로 구비하여 이동수단의 탑승자 보호에 매우 유용한 발명이다.

Claims (8)

  1. 하단 측면에 복수 개의 잠금 홀을 구비한 휠 축 일체형 허브와;
    상기 허브 내에 수용되고 잠금핀을 구비하고 제 1 와이어에 연결되어 상기 제 1 와이어의 장력 변화에 따라 상기 잠금핀과 잠금 홀의 걸림 방식에 따라 브레이크를 동작시키는 제 1 브레이크 유닛과;
    상기 허브 내에 수용되되 제 1 브레이크 상에 체결되고 드럼 브레이크를 구비하여 제 2 와이어에 연결되어 상기 제 2 와이어의 장력 변화에 따라 상기 드럼 브레이크와 허브 사이의 마찰력에 의해 브레이크를 동작시키는 제 2 브레이크 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1브레이크유닛은
    베이스와;
    상기 베이스 상에 결합되는 잠금핀부와;
    상기 베이스 하부에 결합되고 제1와이어을 고정하고 상기 베이스에 형성된 가이드홀을 통해 연결된 연결부재를 통해 상기 잠금핀부와 일체로 결합된 제1와이어홀더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스는
    허브와 결합되는 축이 관통되는 중앙홀과;
    상기 잠금핀부와 제 1 와이어 홀더부가 결합되어 슬라이딩 이동하기 위한 가이드홀과;
    와이어 끝단을 고정하는 와이어 고정부 및 스핀들이 관통되는 스핀들 관통홀를 포함하고;
    상기 잠금핀부는
    가이드홀이 형성된 잠금핀베이스와;
    이동가이드홀을 구비하고 상기 잠금핀 베이스 상에 결합되고 슬라이딩 이동을 통해 허브 홀에 걸리거나 이탈하는 잠금핀과;
    상기 잠금핀의 가이드홀에 수용되어 상기 잠금핀의 슬라이딩 이동을 위한 고정 축 역할을 담당하는 잠금핀이동가이드를 포함하고;
    상기 제1와이어홀더부는
    양측면에 와이어 관통홀과 상하면에 연결부재 관통홀을 구비하고 상기 와이어 관통홀을 통해 제 1 와이어가 관통하는 와이어홀더케이스와;
    상기 와이어홀더케이스 내부에 수용되어 제 1 와이어를 고정하는 와이어홀더와;
    상기 와이어홀더케이스의 연결부재 관통홀를 관통하고 베이스의 가이드홀과 잠금핀베이스의 가이드홀을 관통하여 잠근핀 하단에 고정되는 연결부재을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 잠금핀이동가이드는
    상기 잠금핀베이스 상에 고정 설치되고 상기 잠금핀의 가이드홀 내에 수용되는 고정홀더와 상기 고정홀더 전단에 결합되어 탄성력을 제공하는 탄성부재와;
    상기 잠금핀 상부에서 상기 고정홀더와 체결되는 가더를 포함하고;
    상기 연결부재를 통해 제1와이어홀더부와 잠금핀부가 일체로 결합되고, 베이스의 가이드홀과 잠금핀베이스의 가이드홀이 상기 연결부재가 이동할 수 있도록 장 홈 형상을 가지므로 일체로 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1와이어는 초기 안전수단 방향으로 잡아당겨지는 장력이 발생하도록 설계되고 안전수단이 체결되면 제1와이어는 제1와이어의 고정단(A) 방향으로 미는 힘이 발생하고 이에 따라 상기 고정홀더케이스 내에 고정 수용된 고정홀더도 고정단(A)방향으로 슬라이딩 이동되고;
    상기 고정홀더의 슬라이딩 이동에 따라 고정홀더케이스와 연결부재에 의해 일체로 연결된 잠금핀도 슬라이딩 이동되면서 잠금핀이 허브홀에서 이탈하게되고 이에 따라 브레이크가 풀림 상태로 전환되고;
    상기 안전수단이 분리되면 상기 제1와이어의 고정단(A) 방향으로 미는 힘이 제거되고 제1와이어가 안전수단 방향으로 잡아당겨지는 장력으로 변화하고, 상기 슬라이딩 이동된 잠금핀이 원위치로 복귀하면서 상기 잠금핀이 허브홀에 걸리게 되어 브레이크가 잠금상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2브레이크유닛은
    스핀들관통홀과 스페이서체결부와 엑슬이 관통되는 중심홀을 구비한 드럼 베이스와;
    상기 드럼 베이스 상에 결합되는 한 쌍의 드럼으로 구성된 드럼 브레이크와;
    일단에 제2와이어체결부가 형성되고, 타단에 스핀들 체결부가 형성된 레버와 상기 레버의 스핀틀 체결부에 결합되고 상기 베이스의 스핀들관통홀, 드럼 베이스의 스핀들관통홀을 관통하여 상기 한쌍의 드럼 사이에 결합되어 제2와이어의 장력 변화에 따라 드럼에 마찰력 변화를 제공하는 스핀들과;
    상기 한 쌍의 드럼 사이에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 드럼브레이크는
    한 쌍의 드럼의 일단에 형성된 결합부에서 스페이서에 의해 체결되고, 타단에 형성된 스핀들 결합부에 스핀들 헤드가 맞닿고;
    상기 스핀들은
    상부에 스핀들 헤드를 구비하고, 상기 스핀들 헤드는 대향하는 2개의 면이 직선면을 가지고, 다른 대향하는 2개의 면이 곡선면을 가지는 형상을 가지고, 상기 직선면이 스핀틀 결합부와 맞닿게 되고, 레버가 잡아 당겨지면 상기 스핀들 헤드가 회전하면서 한 쌍의 드럼을 밀어내는 힘을 제공하고, 상기 드럼이 밀어내는 힘에 의해 허브의 내측면에 맞닿아서 마찰력에 의해 브레이크가 잠금 상태가 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    브레이크 조작 레버를 작동하지 않은 상태에서는 스핀들 헤드의 직선면이 드럼의 스핀틀 결합부에 맞닿아 있는 상태로 드럼이 허브 내측면에 밀착되지 않으므로 브레이크가 풀림 상태에 있게 되고;
    상기 브레이크 조작 레버를 작동하면 제2와이어를 고정단(A) 방향으로 잡아당기는 장력이 발생하여 레버가 고정단 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 상기 레버와 일체로 결합된 스핀들도 회동하게 되고 스핀들 헤드가 회동하면서 드럼에 밀어내는 힘을 작용시켜 상기 드럼이 허브 내측에 밀착하여 마찰력이 작용하면서 브레이크가 잠금 상태로 전환되고;
    상기 브레이크 조작 레버를 해제하면 레버가 원위치로 복귀하면서 상기 브레이크가 잠금 상태에서 해제 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 장치.
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