KR20180080321A

KR20180080321A - 림 브레이크 시스템 및 타이어

Info

Publication number: KR20180080321A
Application number: KR1020187016853A
Authority: KR
Inventors: 이자르 가프니
Original assignee: 아이.지. 카드보드 테크놀로지스 엘티디.
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2018-07-11
Also published as: WO2017085709A1; CN206187261U; JP2018536573A; AU2018214107A1; RU2018121496A3; BR112018009949A8; CN206336381U; MX2018006028A; US20180339746A1; CN107097893A; RU2018121496A; AU2016357659A1; CN106697157A; CN106697156A; CN206187260U; CA3005412A1; BR112018009949A2; EP3377332A1; SG11201804095YA; AU2016357659B2

Abstract

본 개시는, 타이어와, 이러한 타이어에 끼워 맞춰지는 휠을 위한 림 브레이크 시스템에 관한 것이다.

Description

림 브레이크 시스템 및 타이어

이하, 본 개시 내용에 관한 배경기술로서 관련 있는 것으로 여겨지는 참조문헌을 열거한다.

- WO 2011/067742

- US 3,921,764

- US 3,114,434

- FR 1141172

- EP 2743095

- US 2014/015307

- GB 191009830

- GB 191107930

- DE 2157076

- GB 940062

상기 참조문헌들을 본 명세서에서 확인하여 줌은, 이들 문헌이 본 개시 내용의 특허성에 관해 어떤 식으로든 관련되어 있음을 의미하는 것으로서 추정되어서는 안된다.

림 브레이크는 비싸지 않으며, 경량이며, 기계적으로 간단하고, 유지관리가 용이한데다 대체로 강력하다. 그러나, 이들은 몇가지의 결점을 갖고 있다. 그 중 하나로서, 라이더가 브레이크 레버에 가하는 힘과 제동력이 직접적으로 상관되어져 있다. 또한, 브레이크 패드들이 마모되므로 정기적으로 교체해야 한다. 어떤 종류의 림 브레이크, 예를 들어 듀얼 피벗형의 림 브레이크는 림이 비교적 직선형일 것을 요구하고, 림이 눈에 띄는 워블(wobble)을 갖고 있을 경우에는, 브레이크가 해제되었을 경우에, 브레이크 패드가 림을 문지르거나 또는 림에 대해 불충분하거나 불균일한 압력을 가하게 된다.

사용 중, 브레이크 패드는 또한 운동 에너지를 열 에너지로 변환하는 결과를 가져오는 마찰에 의한 브레이크 작용으로 인해 열이 발생한다. 통상의 사용 시에는 제한된 힘이 짧은 시간 동안 브레이크에 가해져서 열이 주위 대기로 신속히 발산되기 때문에 이것은 문제가 되지 않는다. 그러나, 긴 내리막길에서의 가득 실려진 자전거의 경우에는, 열 에너지가, 발산가능한 것보다도 빨리 더해져서 패드의 온도가 증가하고 마모의 가속화를 일으킬 수 있으며, 과도한 열이 발생할 경우에는 패드가 제동에 실패하여 사고의 원인이 될 수 있다.

본 개시는, 그 제1 양태에 의하면, 휠을 위한 림 브레이크 시스템을 제공한다. 이 시스템은, 휠의 상부(즉, 휠의 축 상방 부분)에 인접하여 위치하여 적어도 하나의 브레이크 요소, 바람직하게는 적어도 한쌍의 브레이크 요소를 고정하는 프레임을 포함한다. 각각의 상기 요소는 휠의 림과 면하는 림 지압(支壓, bearing) 면을 갖는다. 상기 림 브레이크 시스템이 한쌍의 요소를 포함하는 경우에, 상기 한쌍의 요소 중 각각의 부재는 서로 대향하며 상기 한쌍 중 다른 요소의 대향하는림이 아닌 휠의 대향하는 림과 면한다. 각각의 상기 요소는 대향하는 전후 방향으로 이동할 수 있으며 따라서 전방 위치와 후방 위치의 사이에서 왕복 운동한다. 각각의 요소는 적어도 하나의 가압 요소에 의해 가압되어 그 전방 위치로 전방 방향으로 이동한다. 각각의 요소는, 그 후방 위치에 있어서, 림 지압 면이 림으로부터 이간하여 있으며, 이 이간하는 거리는 상기 브레이크 요소의 전방 이동과 함께 점증적으로 소멸하여 상기 면은 상기 요소의 전방 위치에서 상기 림을 지압하게 된다. 또한, 상기 림 브레이크 시스템은, 제2 가압 요소와 연결되는 구동 요소를 포함하고, 상기 구동 요소는 제1 상태와 제2 상태의 사이에서 변위할 수 있으며 또한 상기 구동 요소가 상기 브레이크 요소에 힘을 작용하여 제1 가압 요소의 가압에 대항하여 그들의 후방 위치에 있게 하는 그 제1 상태로 가압된다. 상기 구동 요소는 유저 조작 구동 기구, 예컨대 브레이크 레버를 포함하는 구동 기구에 커플링되고, 유저 구동을 통해 상기 구동 요소를 그 제2 상태로 전환하여, 브레이크 요소가 그의 전방 위치로 이동가능하게 된다.

이 제1 양태의 림 브레이크 시스템의 구성은, 유저에 의해 가해지는 힘과는 독립적인 방식으로 제동력의 증강을 허용한다. 이 개시의 시스템에 있어서, 유저 구동의 주된 작용은 브레이크 요소를 해제하여 제1 가압 부재(또는 부재들)의 가압력에 의해 전방으로 브레이크 요소가 이동하도록 허용하는 것이다. 이 전방으로의 이동은, 상기 면이 상기 림을 지압할 때까지 림 지압 면과 휠의 림 사이의 측방향 거리의 점증적인 감소에 의해 달성된다. 이 지압은, 지속적인 휠의 전방 회전이 브레이크 요소를 전방으로 더 먼 거리를 드래그하는 한편, 제동력을 유도하여 림을 보다 강하게 지압하도록 한다. 따라서, 휠의 전방으로의 이동에 의해 제동력이 증폭된다.

어떤 실시형태들에 있어서, 상기 시스템은 "all or none" 방식으로, 즉, 유저 구동과 결과로서의 브레이크 요소의 구속력의 해제 시에, 완전히 유저-독립적인 제동력이 작용하는 방식으로 작용하도록 구성될 수 있다. 이는, 예를 들어, 휠체어와 같이 느리게 움직이는 차량에서 유용할 수 있다. 다른 실시형태들에 있어서, 상기 시스템은, 점증적인 구동, 즉 부분적인 구동이 브레이크 요소를 소정의 포인트까지 전방으로 변위시키고, 추가적인 구동이 브레이크 요소를 좀 더 멀리 전진시키는 것 등을 허용하여, 점증적 또는 단계적인 유저가 제어하는 제동력이 부여되도록 구성될 수 있다. 그러나, 기존의 림 브레이크 시스템과는 구별되는 것처럼, 그러한 경우에도, 제동력은 유저에 의해 인가되는 힘에 의존하지 않는다.

상기 제1 양태의 시스템의 프레임은 전형적으로는 휠의 포크의 상단에 끼워 맞춰지거나 부착된다.

상기 제1 양태에 있어서의 브레이크 요소는, 실시형태들에 따라, 그에 의해 규정되는 림 지압 면을 구비한 브레이크 패드를 포함한다. 림 지압 면은 림의 측면에 대체적으로 평행하다. 브레이크 패드는, 림 지압 면의 대체적으로 평행한 배향을 유지하면서 전후 왕복 운동을 허용하도록 구성된 피벗 배열에 힌지 결합될 수 있다. 일 실시형태에 의하면, 브레이크 패드는 대체적으로 평면 형상의 요소이다.

상기 피벗 배열은, 브레이크 패드의 전방 부분에 힌지 결합되는 전방 피벗 유닛과, 상기 브레이크 패드의 후방 부분에 힌지 결합되는 후방 피벗 유닛을 포함할 수 있다. 상기 2개의 피벗 유닛은 대체적으로 서로 평행한 배향을 갖는다. 이 배열은, 그 전후 왕복 운동 중에 브레이크 패드의 고정된 공간적 배향을 제공한다. 일 실시형태에 의하면, 2개의 피벗 유닛의 각각은 각각의 제1 가압 부재와 연결된다.

본 개시의 제1 양태의 일 실시형태에 의하면, 각각의 브레이크 요소는 브레이크 패드에 연결되거나 브레이크 패드와 일체로서 상기 구동 요소에 결합하도록 구성된 암 부재를 갖는다. 구동 요소는 프레임에 힌지 결합될 수 있으며 그 제1 상태와 제2 상태의 사이에서 힌지 결합 방식으로 변위될 수 있다.

제2 양태에 의하면, 본 개시는 휠의 림과 면하는 림 지압 면을 구비한 적어도 하나의 브레이크 요소를 고정하는 프레임을 포함하는 림 브레이크 시스템을 제공한다. 각각의 브레이크 요소는, 그 림 지압 면이 림과 대항하여 지압하는 림 결합 상태와, 그 림 지압 면이 림으로부터 이간하여 있는 분리 상태 사이에서 변위할 수 있다. 이 시스템은, (i) 상기 림 지압 면이 탄성 재료를 갖고 있지 않고, 또한 (ii) 상기 브레이크 요소는, 상기 림 지압 면이, 탄성 재료를 포함하거나 탄성 재료와 끼워 맞춰지는 상기 림의 일부에 대항하여 지압하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 방식으로, 알려진 림 브레이크 시스템처럼, 브레이크 패드의 탄성을 갖는 표면과 탄성을 갖지 않는 림 부분 사이에 제동력을 일으키는 마찰력을 생성하는 대신에, (전형적으로 브레이크 패드의 일부인) 림 지압 면이 휠의 림의 탄성을 갖는 표면과 제동력을 일으키는 마찰력을 생성한다. 따라서, 예컨대, 이러한 마찰 덕분에 생성되는 열이 탄성 재료의 넓은 표면에 걸쳐 분배되어 보다 신속히 발산될 수 있다. 그러므로, 마모를 일으키며, 극단적인 경우에는 브레이킹 효율의 감소를 초래하는 과도한 열의 위험이 상당히 감소된다.

이 제2 양태의 실시형태에 의하면, 브레이크 요소는 림 지압 면이 휠의 지면을 지압하는 탄성 요소의 림에 대항하여, 예를 들어 휠의 타이어의 림에 대항하여 지압을 일으키도록 구성된다. 다른 실시형태에 의하면, 휠의 림은 브레이크 형성 면으로서 기능하는 전용의 탄성 시트에 끼워 맞춰지며, 브레이크 요소는 림 지압 면이 상기 시트에 대항하여 지압하도록 구성된다.

알 수 있는 바와 같이, 제1 양태의 림 브레이크 시스템과 제2 양태의 림 브레이크 시스템은 서로 독립적인 양태이다. 그러나, 본 개시의 림 브레이크 시스템은 이들 양태 양방의 특징으로 구현하도록 구성되어도 좋다. 이것은, (i) 제1 양태의 시스템의 림 지압 면이 탄성 재료와 끼워 맞춰질 수 있고, 따라서 브레이크 요소가 상기 림 지압 면이 휠의 림의 비 탄성 부분을 대항하여 지압하도록 구성되거나, 또는 대안으로서 (ii) 림 지압 면이 탄성 재료와 끼워 맞춰지지 않고, 따라서 브레이크 요소가 상기 림 지압 면이 림의 탄성을 갖는 부분을 대항하여 지압하도록 구성될 수 있음을 의미한다.

본 개시의 제3 양태에 의하면, 타이어와 이러한 타이어와 끼워 맞춰지는 휠이 제공된다. 타이어는, 타이어 베이스와 둘레 방향의 지면 지압 부분 사이에 규정되는 둘레 방향의 시일된 구역을 구비한 둘레 방향의 타이어 몸체, 및 서로 대체로 평행하고 타이어 몸체와 일체인 2개의 측면 부분을 포함한다. 본 양태의 타이어는 본 개시에 따른 림 브레이크 시스템에서 채용될 수 있다.

상기 타이어는, 전형적으로는 탄성 재료, 예컨대 가황 고무로 이루어진다. 둘레 방향의 구역은, 선택적으로 가압되는 가스(예컨대, 공기)로 충진되거나 또는 타이어 재료보다 부드러운 충격 흡수 재료 또는 탄성 재료로 충진될 수 있다.

상기 구역이 (가스 또는 부드러운 재료로 충진되어 있으므로) 변형 가능하기 때문에, 둘레 방향의 시일된 구역은, 라이더가 (자전거와 같은) 차량을 울퉁불퉁한 표면에서 탈때, 충격 흡수장치로서 기능할 수 있다. 압축되지 않은 공기 또는 다른 탄성 재료로 충진되면, 타이어는 비공압적으로, 튜브리스(및/또는 에어리스) 타이어로서 기능하고, 이에 의해 타이어에서 적합한 공기압을 유지할 필요를 면하거나 및/또는 타이어가 펑크가 발생할 위험을 회피하게 된다.

이러한 타이어와 끼워 맞춰지는 휠은, 휠 몸체, 림 부분 및 둘레 방향 표면, 그리고 위에서 규정된 종류의 타이어를 포함한다. 휠에 있어서 타이어 베이스는 둘레 방향의 표면과 연결되어 있으며 2개의 측면 부분은 휠의 림 부분과 끼워 맞춰진다. 타이어 베이스와 둘레 방향 표면의 사이 또는 측면 부분과 림 부분들 사이의 연결은 접착(예컨대, 글루잉(gluing))에 의해서 또는 가압 끼워 맞춤에 의할 수 있다.

본 개시 내용의 타이어 및/또는 휠을 적용할 때, 림 브레이크 시스템은, 상기 휠의 림과 면하는 림 지압 면을 구비한 적어도 하나의 브레이크 요소를 고정하는 프레임을 포함하고, 각각의 요소는 그 림 지압 면이 상기 림에 대항하여 지압하는 림 결합 상태와 그 림 지압 면이 상기 림으로부터 이간되어 있는 림 분리 상태의 사이에서 변위할 수 있으며, 또한 상기 림 지압 면이 탄성 재료가 없으며, 또한 상기 브레이크 요소는 상기 림 지압 면이 상기 휠의 림에 끼워 맞춰진 타이어의 측면 부분에 대항하여 지압하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 여기서 개시하는 내용을 보다 잘 이해하기 위해서 그리고 상기 내용이 또한 실제로 어떻게 실시될 수 있는지를 예시하기 위해, 첨부 도면을 참조하여, 제한을 두려는 것이 아닌 실시예를 통해 실시형태들에 관해 설명한다.
도 1은, 그 프론트 휠이 본 개시의 실시형태에 따른 브레이크 시스템과 끼워 맞춰진 일 예시적인 자전거를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 브레이크 시스템을 나타내는 개략적인 확대, 아이소메트릭 배면도이다.
도 3은, 도 2의 브레이크 시스템을 별개로 나타내는 개략적인 아이소메트릭 전면도이다.
도 4는, 프레임을 그 관련된 요소들과 함께 확대하여 보여주는 확대 아이소메트릭 배면도이다.
도 5a 및 도 5b는, 각각, 림 지압 면이 휠의 림으로부터 이간하여 있는, 브레이크 요소가 후방 위치에 있는 상태의 브레이크 시스템의 일부분의 배면도 및 개략적인 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는, 각각, 림 지압 면이 휠의 림에 대항하여 지압하고 있는 그 전방 위치에 있어서의 브레이크 요소들을 나타내는, 도 5a 및 도 5b와 마찬가지의 도면이다.
도 7a, 7b 및 7c는, 본 개시의 일 실시형태에 따른 타이어의 측면, 이 타이어의 단면, 및 이러한 타이어와 끼워 맞춰지는 휠의 단면을 각각 나타내는 도면이다.

이하의 설명에서는, 본 개시의 일 실시형태에 따라, 예시적인 양태를 참조하여, 자전거의 포크(fork)에 끼워 맞춰지는, 본 개시의 림 브레이크 시스템을 설명한다. 그 주된 조립 블록으로서 카드보드를 포함하는 도시된 자전거는 WO 2011/067742에 개시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이 개시의 림 브레이크 시스템은, 상이한 종류의 자전거에 있어서, 휠체어에서, 다른 휠을 구비한 각종의 장치들에 있어서 실시될 수 있는 각종의 상이한 실시형태로 실시될 수 있다.

또한, 이하의 설명으로부터 명확해지는 바와 같이, 개시된 실시형태들은 상기한 바와 같이, 본 개시의 제1 및 제2 양태의 특징을 조합할 수 있다. 환언하면, 브레이크 요소의 림 지압 면은 탄성 재료가 없을 수 있으며 림의 탄성을 갖는 적층된 표면에 대항하여 지압할 수 있다.

그러나, 알 수 있는 바와 같이, 이 실시형태의 브레이크 시스템의 일반적인 구성은, 탄성 재료와 끼워 맞춰지는 브레이킹 표면의 경우에도 적용될 수 있다. 또한, 역시 알 수 있는 바와 같이, 도시된 림 브레이크 시스템은, 제동력을 만들어 내기 위해 휠의 림 상의 탄성 표면에 대항하여 지압하는 탄성 재료가 없는 림 지압 면을 구비한 림 브레이크 시스템의 예시적인 실시형태일 뿐이며, 이러한 특징을 구비한 림 브레이크 시스템의 다른 실시형태의 다른 구성도 있을 수 있다. 예를 들어, 유저에 의해 브레이크 레버에 가해지는 제동력에 그 제동력이 비례하는 일반적인 종래 설계의 림 브레이크 시스템이지만, 탄성 재료가 없으며 림의 탄성 재료가 피복된 표면에 대항하여 지압하는, 브레이크 요소의 림 지압 면을 구비하는 것이다.

상기한 모든 바를 염두에 두고서, 이하, 핸들바(108) 및 헤드 튜브(110) 내에 고정된 스템을 포함하는 스티어링 어셈블리(106)의 일부인 포크(104)를 거쳐 자전거의 프레임에 커플링 된 프론트 휠(102)을 구비하는 자전거(100)를 나타내는 도 1을 참조한다. 휠은 타이어에 끼워 맞춰지며, 휠의 림은 탄성을 갖는 재료(112)가 중첩되어져 있다. 알 수 있는 바와 같이, 어떤 실시형태에서는, 탄성을 갖는 재료(112)가 타이어와는 독립적인 것일 수 있으며, 다른 실시형태에서는, 탄성을 갖는 재료가 타이어와 일체로 형성되어 측면으로 연장될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도 1은, 브레이크 레버(116), 및 커플링 링크(120)에 의해 서로 커플링되는 이하에 설명하는 시스템의 요소들을 고정하는 프레임(118)을 포함하는 도면부호 "114"로 지칭되는 림 브레이크 시스템의 개략도이다. 프레임은 포크의 상단에 고정되어 있으며, 따라서, 휠의 상부에 인접하여 위치되어 있다. 휠의 이 부분은 자전거의 전진 운동 중에 앞쪽 방향으로 대체로 회전한다.

프레임(118)과 그 요소들이 도 2 내지 도 4에 보다 잘 나타내어져 있다. 프레임(118)은 대체로 편자(horseshoe) 형상을 가지며 브레이크 시스템의 주(main) 작용 요소들을 고정하는데, 브레이크 시스템은 서로 대향하며 다른 한쪽보다 휠의 대향하는 각각의 림에 면하는 한쌍의 브레이크 요소(122)를 포함한다. 프레임은 또한 유저 구동 기구에 커플링 링크(120)를 거쳐 커플링 되며, 예시적인 실시형태에 있어서는 브레이크 레버(116) 형태인 구동 요소(124)를 고정하고 있다. 브레이크 레버 형태의 유저가 작동가능한 구동 기구는, 유저 구동 기구의 많은 다른 실시형태들 중 하나의 예일뿐으로, 페달에 의해 구동되는 것과 같이, 손으로 구동되는 브레이크 레버와는 다른 방식으로 구성될 수 있으며, 전기적으로, 기계적으로, 공기압에 의해, 유압 등에 의해 구동될 수 있다. 따라서, 예컨대, 유저에 의해 구동되는 기구가 전기적으로, 유압에 의해 또는 공기압에 의해 구동 가능한 것일 경우에, 커플링 링크(120)는 그에 따라 구성될 수 있다. 예를 들어, 구동이 전기적인 것일 경우, 프레임은, 구동 요소를 구동시키도록 구성된 유저가 구동시키는 버튼에 커플링된 솔레노이드를 가질 수도 있다.

도 4에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 브레이크 요소(122)들의 각각은 림 지압 면(128)을 규정하는 브레이크 패드(126)를 포함한다. 각각의 브레이크 패드(126)는 서로 본질적으로 평행한 2개의 피벗 유닛(130A 및 130B)을 거쳐 프레임에 연결되어 있다. 이들 중, 하나의 피벗 유닛(130A)은 브레이크 패드의 전방 부분에 힌지 결합되어 있으며, 다른 하나의 피벗 유닛(130B)은 브레이크 패드의 후방 부분에 힌지 결합되어 있다. 피벗 유닛(130A 및 130B)은 차례로 각각의 축(132A 및 132B)을 중심으로 프레임에 대해 피벗되어 있다. 각각의 피벗 유닛은, 브레이크 요소에 가압력을 부여하여, 도 4에 나타내는(또한 이하에 설명하는 도 5a 내지 도 5b에 나타내는) 그 후방 위치로부터 (이하에 설명하는 도 6a 내지 도 6b에 나타내는) 전방 위치로 그 변위를 촉구하는 스프링(134) 형태의 제1 가압 요소와 연결되어 있다.

각각의 브레이크 요소(122)는 브레이크 패드(126)와 일체로 형성되어 이로부터 상방으로 연장하는 암(136)을 포함한다. 도 4에 도시된 위치에 있어서, 암(136)은 구동 요소(124)의 어깨부(138)를 지압한다. 구동 요소(124)는 축(140)을 중심으로 프레임에 대해 힌지 결합되어 있으며, 전방으로 연장하는 부속품(144)과 프레임(118)의 (도시하지 않는) 일부분 사이에 끼워 맞춰지는 스프링(142) 형태의 연결된 제2 가압 요소를 갖는다. 스프링(142)은, 도 4에 나타내는, 그 축(140)을 중심으로 구동 요소(124)를 그 제1 상태로 압박한다. 상기 제1 상태에서 구동 요소(124)의 어깨부(138)는 암(136)을 지압하고, 따라서 브레이크 요소들을 그들의 연결된 스프링(134)의 압박에 대항하여 그들의 후방 위치로 압박한다.

도 5a 내지 도 5b에서 볼 수 있는 바와 같이, 브레이크 요소의 후방 위치에서, 림 지압 면(128)은 휠의 림(112)으로부터 이간하여 있다. 일단 유저가 예컨대 도시된 실시형태에서의 브레이크 레버를 잡아당김으로써 구동 기구를 구동시키면, 구동 요소가 제2 가압 부재(142)(도 4에 나타내는 모습에 있어서는 시계 방향이 될 것임)의 가압력에 대항하여 피벗 운동을 하게 되고, 이에 의해 브레이크 요소(122)가 제1 가압 부재(134)의 가압에 의해 전방으로 자유로이 움직일 수 있다. 대체로 평행한 배향을 갖는 피벗 유닛들의 프레임과의 피벗 결합은 2가지 효과를 갖는다. 첫번째로, 림에 대해 평행한 림 지압 면의 대체적인 배향이 브레이크 요소의 운동 중에 유지될 수 있도록 보장한다. 두번째로, 그 전방 운동 중에, 림 지압 면이 점증적으로 림에 인접하여 결국에는 도 6a 내지 6b에 도시하는 바와 같이 그와 결합한다. 림 지압 면이 휠의 림과 접촉하게 되면, 도 5a 및 도 6a에서 화살표 150으로 나타내는 흴의 마찰 및 전방 회전이 브레이크 요소가 추가적인 증분만큼 전방으로 이동을 계속하도록 하고, 이에 따라 유저에 의해 브레이크 레버에 가해지는 구동력에 관련되지 않는 방식으로 내재적으로 제동력을 증가시킨다. 그후, 레버의 해제는 구동 요소(124)가 도 4에 나타내는 가압 요소(142)의 가압 하에 피벗 운동으로 그 제1 상태로 이동하도록 하고, 이에 따라 브레이크 요소를 후방의 비-브레이킹 위치로 되돌린다.

이제 도 7a 내지 도 7c를 참조한다. 도 7a 및 7b에 도시하는 타이어(200)는, 타이어 베이스(206)와 둘레 방향의 지면 지압부(208)(이 실시형태에서는 둥근 형태)의 사이에 규정되는 둘레 방향의 시일된 구역(204)을 구비하는 둘레 방향의 타이어 몸체(202)를 갖는다. 타이어 몸체와 일체이며 서로 대체적으로 평행한 2개의 측면 부분(210)은 타이어 몸체(202)와 일체로 형성된다. 타이어는 각종 다양한 적합한 재료, 전형적으로는 탄성 재료로 이루어질 수 있다. 특정한 예로는 가황 고무가 있다.

둘레 방향 구역(204)은, 대기압일 수 있고 혹은 보다 높은 압력으로 가압되어질 수 있는, 공기 또는 임의의 다른 (전형적으로는 불활성 가스) 가스로 충진될 수 있다. 이 구역은 시일되어져, 가스가 누설되지 않도록 보장한다. 구역(204)은, 추가적으로 또는 대안으로서, 타이어 재료보다도 부드러운 탄성을 갖는 재료로 충진될 수 있다. 이러한 재료의 일례는 고형의(solid) 폼 또는 스폰지 재료이다.

도 7c는 휠(220)에 끼워 맞춰진 타이어(200)를 타나낸다. 알 수 있는 바와 같이, 타이어 베이스(206)는 휠의 둘레 방향 표면(222)과 연결되며 2개의 측면(210)은 휠의 2개의 대향하는 림 부분(224)과 끼워 맞춰진다. 타이어 베이스(206)와 휠의 둘레 방향 표면(222) 사이 또는 타이어의 2개의 측면 부분(210)과 2개의 림 부분(224) 사이의 연결은 접착(예컨대, 글루잉(gluing))이나 가압 끼워 맞춤에 의할 수 있다. 휠(220)은 임의의 적합한 디자인이거나 임의의 재료로 이루어질 수 있으며, 예컨대, WO 2015/104701에 개시되어 있는 바와 같은 카드보드일 수 있다.

여기서 설명하는 것과 같은 브레이킹 시스템을 구비한 자전거에 끼워 맞춰지면, 작동 중에, (탄성 재료를 포함하지 않는) 브레이크 패드의 림 지압 면이 타이어의 측면 부분과 접촉하게 된다. 브레이크 패드와 타이어의 상기 측면 부분 사이의 마찰이 휠 운동의 제동을 일으킨다.

Claims

휠을 위한 림 브레이크 시스템으로서,
상기 휠의 림과 면하는 림 지압(支壓, bearing) 면을 구비한 적어도 하나의 브레이크 요소를 고정하는 프레임 - 각각의 상기 브레이크 요소는, 전방 위치와 후방 위치의 사이에서 전후 방향으로 왕복 운동할 수 있으며 또한 상기 전방 위치로 적어도 하나의 제1 가압 요소에 의해 가압되고 있으며; 또한 상기 브레이크 요소들은, 상기 전방 위치에서는 상기 림을 지압하는 한편, 그들의 후방 위치에서는 상기 림 지압 면이 상기 림으로부터 이간하도록 구성되어 있음;
제1 상태와 제2 상태의 사이에서 변위될 수 있으며 또한 상기 브레이크 요소에 힘을 가하여 상기 제1 가압 요소의 가압에 대항하여 그들의 후방 위치에 있게하는 상기 제1 상태로 가압할 수 있는 제2 가압 요소와 연결되는 구동 요소; 및
상기 구동 요소를 그 제2 상태로 전환하여, 상기 브레이크 요소의 그 전방 위치로의 이동이 자유롭도록 구성되는 유저 조작 구동 기구
를 포함하는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
각각의 브레이크 요소는, 대향하는 한쌍의 브레이크 요소 중 하나의 부재이며, 또한 상기 한쌍 중 다른 요소보다 상기 휠의 대향하는 림과 면하는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
각각의 브레이크 요소는, 상기 림의 측면에 대해 대체로 평행하고, 림 지압 면의 대체로 평행한 배향을 유지하면서 상기 전후 왕복 운동을 허용하도록 구성된 피벗 배열에 힌지 결합되어 있는 림 지압 면을 구비하는 브레이크 패드를 포함하는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제3항에 있어서,
상기 브레이크 패드는 대체적으로 평면 형상인, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 피벗 배열은, 상기 브레이크 패드의 전방 부분에 힌지 결합된 전방 피벗 유닛과, 상기 브레이크 패드의 후방 부분에 힌지 결합된 후방 피벗 유닛을 포함하고, 2개의 상기 피벗 유닛은 대체적으로 서로 평행한 배향을 갖는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제5항에 있어서,
각각의 상기 피벗 유닛은 각각의 제1 가압 부재와 연결되어 있는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상기 브레이크 요소는 상기 구동 요소와 결합하는 암 부재를 포함하는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 요소는, 상기 프레임에 힌지 결합되어 있으며 또한 상기 제1 상태와 상기 제2 상태의 사이에서 변위가능한, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
휠을 위한 림 브레이크 시스템으로서,
상기 휠의 림과 면하는 림 지압 면을 구비하는 적어도 하나의 브레이크 요소를 고정하는 프레임 - 각각의 상기 브레이크 요소는 그 림 지압 면이 상기 림과 대항하여 지압하는 림 결합 상태와 그 림 지압 면이 상기 림으로부터 이간하는 림 분리 상태의 사이에서 변위할 수 있음 - 을 포함하고,
상기 시스템은,
상기 림 지압 면은 탄성 재료가 없는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 브레이크 요소는, 상기 림 지압 면이, 탄성 재료를 포함하거나 탄성 재료와 끼워 맞춰지는 상기 림의 일부에 대항하여 지압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제9항에 있어서,
상기 브레이크 요소는, 상기 림 지압 면이, 상기 휠의 지면을 지압하는 탄성 요소의 림에 대항하여, 예컨대 상기 휠의 타이어의 림에 대항하여, 지압하도록 구성되어 있는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
제10항에 있어서,
상기 휠의 림은 탄성을 갖는 시트와 끼워 맞춰지며 또한 상기 브레이크 요소는 상기 림 지압 면이 상기 시트에 대항하여 지압하도록 구성되어 있는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.
휠 몸체, 림 부분 및 둘레 방향의 표면, 및 상기 휠의 둘레 표면에 끼워 맞춰지는 타이어를 포함하는 휠로서,
상기 타이어는,
상기 둘레 방향의 표면과 연결된 타이어 베이스와 둘레 방향 지면 지압 부분 사이에 규정되는 둘레 방향의 시일된 구역을 구비한 둘레 방향의 타이어 몸체, 및
서로 대체로 평행하고 상기 타이어 몸체와 일체인 2개의 측면 부분으로서 상기 림 부분에 끼워 맞춰지도록 구성되는 2개의 측면 부분을 포함하는, 휠.
제12항에 있어서,
상기 타이어 베이스와 상기 둘레 방향의 표면 사이 또는 상기 측면 부분과 상기 림 부분 사이의 연결은 접착(예컨대, 글루잉)에 의해서 또는 가압 끼워 맞춤에 의한 것인, 휠.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 타이어는 탄성 재료로 이루어진, 휠.
제14항에 있어서,
상기 탄성 재료는 가황 고무(vulcanized rubber)인, 휠.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 둘레 구역은 가스(예컨대, 공기)로 충진되어 있으며, 선택적으로는 가압되거나 또는 상기 타이어 재료보다 부드러운 탄성 재료로 충진되어 있는, 휠.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 휠의 몸체는 실질적으로 카드보드(cardboard)로 이루어진, 휠.
타이어로서,
타이어 베이스와 둘레 방향의 지면 지압 부분 사이에 규정되는 둘레 방향의 시일된 구역을 구비한 둘레 방향의 타이어 몸체, 및
서로 대체로 평행하며 상기 타이어 몸체와 일체로 된 2개의 측면 부분을 포함하는, 타이어.
제18항에 있어서,
탄성 재료로 이루어진, 타이어.
제19항에 있어서,
상기 탄성 재료는 가황 고무인, 타이어.
제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 둘레 방향의 구역은 가스(예컨대, 공기)로 충진되어 있으며, 선택적으로는 가압되거나 또는 상기 타이어 재료보다 부드러운 탄성 재료로 충진되어 있는, 타이어.
제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 휠을 위한 림 브레이크 시스템으로서,
상기 휠의 림과 면하는 림 지압 면을 구비한 적어도 하나의 브레이크 요소를 고정하는 프레임 - 각각의 상기 브레이크 요소는 그 림 지압 면이 상기 림과 대항하여 지압하는 림 결합 상태와 그 림 지압 면이 상기 림으로부터 이간하여 있는 림 분리 상태 사이에서 변위될 수 있음 - 을 포함하고,
상기 시스템은,
상기 림 지압 면이 탄성 재료를 갖고 있지 않고, 또한
상기 브레이크 요소는, 상기 림 지압 면이, 상기 휠의 림에 끼워 맞춰진 상기 타이어의 측면 부분에 대항하여 지압하도록 구성되어 있는, 휠을 위한 림 브레이크 시스템.