자전거 브레이크

자전거 브레이크는 자전거의 속도를 줄이거나 자전거가 움직이는 것을 방해한다.림 브레이크, 디스크 브레이크 및 드럼 브레이크의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

대부분의 자전거 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 레버 또는 페달과 같은 브레이크를 작동시키는 메커니즘, Bowden 케이블, 유압 호스, 로드 또는 자전거 체인과 같은 신호를 전달하는 메커니즘, 그리고 두 개 이상의 표면을 차례로 누르는 브레이크 메커니즘 자체(캘리퍼 또는 드럼)로 구성됩니다.o 마찰을 통해 자전거와 승차자의 운동 에너지를 열에너지로 변환하여 소멸시킵니다.

역사

Karl Drais는 그의 1817 Laufmaschine의 ^[1]후면 철제 타이어에 눌릴 수 있는 피벗 브레이크 슈를 포함했다.이것은 뒷바퀴를 ^[2]누르는 스푼 브레이크가 장착된 본쉐이커와 같은 페달이 달린 최초의 자전거에서도 계속되었다.브레이크는 레버 또는 핸들 바에 연결된 코드로 작동했습니다.탑승자는 고정 바퀴 구동 페달에 저항하여 속도를 늦출 수도 있습니다.

자전거의 다음 개발인 페니 파링도 마찬가지로 스푼 브레이크나 역주행으로 브레이크를 밟았다.1870년부터 1878년까지의 개발 기간 동안, 브레이크는 다양한 디자인이 있었고, 대부분은 뒷바퀴에서 작동했다.하지만 뒷바퀴가 점점 작아지고 앞바퀴에 탑승자의 무게가 실리면서 뒷바퀴의 제동력은 떨어졌습니다.1873년 존 킨에 의해 도입된 프론트 브레이크는 일반적으로 1880년에 채택되었는데, 그 이유는 정지력이 ^[3]더 크기 때문입니다.

한 푼이라도 아끼는 기수들은 뒷걸음질만 치며 내리막길을 걸었지만 대부분 ^[2]브레이크도 사용했다.브레이크가 있다는 것은 대부분의 라이더들이 내리막길을 ^[3]내려가는 것을 선호했지만, 페달에서 발을 떼고 핸들바 위에 다리를 올려놓음으로써 언덕을 미끄러져 내려갈 수 있다는 것을 의미했다.페달에서 발을 떼고 핸들 바 아래에 다리를 놓는 것은 발이 ^[2]스포크에 끼이는 심각한 사고를 초래했다.

동전 던지기용 스푼 브레이크의 대안은 ^[4]1887년 브라우엣과 해리슨에 의해 특허를 받은 캘리퍼 브레이크였다.이 초기 버전의 캘리퍼 브레이크는 고무 블록을 사용하여 페니 파트의 소형 리어 타이어 외부에 접촉했습니다.

1870년대와 1880년대에는 자전거와 비슷한 크기의 안전 자전거가 개발되었으며, 처음에는 단단한 고무 타이어를 사용했다.일반적으로 프론트 스푼 브레이크가 장착되고 리어 브레이크 메커니즘은 장착되지 않았지만, 고정 기어를 사용하는 페니 파어처럼 페달의 움직임에 저항하여 리어 휠 브레이크를 사용할 수 있었습니다.대부분의 자전거에 사용된 나무 림의 상대적 취약성 때문에 림 브레이크 ^{[citation needed]}사용이 여전히 금지되었습니다.1890년대 후반에 림 브레이크와 프리휠이 ^[2]도입되었다.

Dunlop Tyre Company의 대량 생산 공압 타이어가 출시되면서, 스푼 브레이크의 사용이 감소하기 시작했습니다. 왜냐하면 스푼 브레이크는 새로운 타이어의 얇은 케이스를 통해 빠르게 마모되는 경향이 있기 때문입니다.이 문제는 대체 브레이크 시스템에 대한 수요로 이어졌습니다.1897년 11월 23일, 아브람 W.캘리포니아 오클랜드에 있는 덕 오브 덕 사이클리(Duck of Duck's Cyclery)는 그의 덕 롤러 브레이크(미국 특허 59만4234)^[5]에 대한 특허를 받았다.덕 브레이크는 핸들 바의 레버에 의해 작동되는 로드를 사용하여 프론트 타이어에 대고 고무 롤러를 당겨 프론트 ^[6]휠을 제동했습니다.

1898년 프리휠 타력 주행 메커니즘이 등장한 후, 후륜에 최초의 내부 코스터 브레이크가 도입되었습니다.코스터 브레이크는 리어 휠 허브에 포함되어 백페달을 통해 체결 및 제어되므로 타이어 마모 문제가 발생하지 않습니다.미국에서, 코스터 브레이크는 20세기 전반 동안 가장 일반적으로 장착된 브레이크였으며, 종종 자전거의 유일한 브레이크 시스템으로 구성되었다.

브레이크 유형

스푼 브레이크

스푼 브레이크 또는 플런저 브레이크는 아마도 자전거 브레이크의 첫 번째 유형이었을 것이며 공압 ^[7]타이어보다 앞선다.스푼 브레이크는 1800년대에 고체 고무 타이어가 장착된 페니 파기에 사용되었으며 공압식 안전 자전거가 도입된 이후에도 계속 사용되었습니다.스푼 브레이크는 패드(종종 가죽) 또는 금속 슈(고무 표면일 수 있음)로 구성되며, 프론트 타이어 상단에 압착됩니다.이것들은 거의 항상 오른손 레버에 의해 작동되었다.개발도상국에서는 손으로 작동하는 형태의 스푼 브레이크가 오래된 로드 브레이크 로드스터에 장착되기도 합니다.포크 크라운 뒤쪽에 스프링이 장착된 플랩으로 구성됩니다.이것은 탑승자의 발에 의해 프론트 타이어에 눌려 있습니다.

아마도 다른 어떤 형태의 자전거 브레이크보다도 스푼 브레이크는 도로 상황에 민감하고 타이어 마모를 극적으로 증가시킵니다.

오리 브레이크, 코스터 브레이크, 로드 브레이크의 도입으로 구식이 되었지만, 서양에서는 1930년대까지는 성인용 자전거에, 1950년대까지는 어린이용 자전거에 보조적으로 계속 사용되었습니다.개발도상국에서는 훨씬 더 최근까지 제조되었다.

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  1886년 코벤트리 운수박물관의 Swift Safety Bicycle 앞바퀴 스푼 브레이크

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  네덜란드 헤이렌베인의 바타버스 박물관의 스푼 브레이크 변형

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  1898 콜롬비아 모델 51 여성 체인리스 자전거 스푼 브레이크

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  프론트 휠의 스푼 브레이크

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  중국 화물용 세발자전거 급제동

덕 브레이크

1897년에 발명된 덕 브레이크 또는 덕 롤러 브레이크는 핸들 바의 레버로 작동되는 로드를 사용하여 프론트 ^[6]타이어에 대고 트윈 마찰 롤러(대개 목재 또는 고무로 만들어짐)를 당깁니다.마찰 와셔로 고정되고 타이어 형상에 맞게 각도로 설정된 롤러는 타이어와 접촉할 때 마찰 와셔에 힘을 주어 프론트 ^[6]휠을 제동합니다.장력 스프링은 브레이크를 ^[6]밟을 때를 제외하고 롤러를 타이어에서 멀리 떨어뜨려 놓았습니다.제동력은 핸들 바와 평행하게 그리고 뒤에 장착된 여분의 길이의 브레이크 레버에 의해 향상되었습니다. 이 레버는 제동 시 추가적인 레버를 제공합니다(필요한 ^[6]경우 두 손으로 레버를 당길 수 있습니다).리어 코스터 브레이크와 함께 사용하면 스푼 브레이크나 리어 코스터 ^[8][9]브레이크만 사용하는 것보다 훨씬 더 빨리 제동력을 조절하여 자전거를 탈 수 있습니다.속칭 오리 브레이크로 알려진 이 디자인은 당시의 많은 유명한 라이더들에 의해 사용되었고 영국, 호주, 그리고 다른 ^[10]나라들에 널리 수출되었다.1902년, Louis H. Bill은 모터사이클(오토바이)^[11][12]에 사용하기 위해 개선된 버전의 Duck Roller Brake(특허 708,114)에 대한 특허를 받았습니다.

림 브레이크

림 브레이크는 마찰 패드에 의해 회전 휠의 림에 제동력이 작용하여 회전 휠과 자전거의 속도가 느려지기 때문에 림 브레이크라고 불립니다.브레이크 패드는 가죽, 고무 또는 코르크 마개로 만들 수 있으며 종종 금속 "신발"에 장착됩니다.림 브레이크는 일반적으로 핸들 바에 장착된 레버에 의해 작동됩니다.

장점과 단점

림 브레이크는 저렴하고 가볍고 기계적으로 단순하며 유지보수가 용이하며 강력합니다.그러나 림이 젖어 있으면 상대적으로 성능이 떨어지고 림이 약간 뒤틀리면 브레이크가 불규칙하게 작동합니다.림은 지면에서 브레이크 패드로 이물질을 운반할 수 있기 때문에 림 브레이크는 디스크 브레이크(브레이크 표면이 지면에서 더 높은 곳)보다 진흙이나 눈으로 막히기 쉽습니다. 특히 비포장 노면에서 주행할 때 그렇습니다.림 브레이크의 저렴한 가격과 유지보수가 용이하기 때문에 중저가 통근용 자전거에서 인기가 높으며, 이 자전거는 조건이 까다롭지 않아 단점이 완화됩니다.림 브레이크의 가벼운 무게는 도로 경주용 자전거에서도 적합합니다.

림 브레이크는 정기적인 유지보수가 필요합니다.브레이크 패드가 마모되어 교체해야 합니다.마모됨에 따라 소재가 마모됨에 따라 위치를 조정해야 할 수도 있습니다.대부분의 브레이크의 움직임이 완전히 수평이 아니므로 패드가 마모됨에 따라 중심이 흐트러져 패드가 불균일하게 마모될 수 있습니다.오랜 시간과 사용으로 테가 마모될 수 있습니다.림은 브레이크 표면이 너무 마모될 경우 치명적인 고장을 일으킬 수 있으므로 주기적으로 마모를 점검해야 합니다.습하고 진흙이 많은 상태에서는 마모가 가속됩니다.림 브레이크의 경우 림은 직선이어야 합니다(원형을 벗어나거나 뒤틀리지 않아야 함).림에 현저한 흔들림이 있는 경우 제동력이 간헐적이거나 불균일할 수 있으며, 브레이크를 밟지 않은 경우에도 패드가 림에 마찰될 수 있습니다.

제동 중에 마찰 표면(브레이크 패드 및 림)에서 ^[13]열이 발생합니다.정상적인 사용에서는 브레이크가 제한된 힘으로 짧은 시간 동안 작동하기 때문에 열이 주변 공기로 빠르게 방출되므로 문제가 되지 않습니다.그러나 장시간 내리막길에서 무거운 짐을 실은 자전거에서는 열에너지가 방출되는 속도보다 더 빨리 추가되어 구성 요소가 손상되고 브레이크 고장이 발생할 수 있습니다.

마모를 줄이고 습식 제동과 건식 제동 모두를 개선할 수 있는 림용 세라믹 코팅을 사용할 수 있습니다.또한 ^[14]단열재이므로 림 내부로의 열 전달을 약간 줄일 수 있습니다.

브레이크 패드

브레이크 패드는 다양한 형태와 재료로 제공됩니다.많은 부품은 교체 가능한 고무 패드를 마운팅 또는 브레이크 슈에 고정하고 뒷면에 포스트 또는 볼트를 부착하여 브레이크에 부착합니다.일부 부품은 생산 비용 절감을 위해 패드에서 직접 성형된 부착물과 일체형으로 제작됩니다. 카트리지 유형의 브레이크 패드는 금속 분할 핀 또는 나사산 그루브 나사로 고정되며 브레이크 슈를 정렬에서 림으로 이동하지 않고도 교체할 수 있습니다.고무는 더 적은 레버 힘으로 제동력을 높이기 위해 더 부드러워질 수 있으며, 더 긴 수명을 위해 고무는 더 단단해질 수 있습니다.대부분의 패드 디자인은 직사각형 모양이며, 다른 패드 디자인은 테두리의 반지름에 맞게 더 길고 구부러져 있습니다.패드가 클수록 제동력이 커지는 것은 아니지만 (두께에 비해) 마모 속도가 느리기 때문에 일반적으로 얇아질 수 있습니다.일반적으로 마운팅이 호환되는 경우 브레이크에 다양한 패드를 장착할 수 있습니다.탄소 섬유 림은 잘못 매칭된 브레이크 패드에 의해 손상에 더 민감할 수 있으며, 일반적으로 마모되지 않는 코르크 ^{[citation needed]}패드를 사용해야 합니다.

세라믹 코팅 림은 패드 림 인터페이스에 열이 축적되기 때문에 특수 패드와 함께 사용해야 합니다. 표준 패드는 세라믹 제동 표면에 "유광"을 남길 수 있으며, 이로 인해 본래의 거칠기가 감소하고 습한 날씨 제동 ^{[citation needed]}성능이 심각하게 저하될 수 있습니다.세라믹 패드에는 보통 열에 강한 크롬 화합물이 들어 있습니다.

습한 날씨에는 산화철(ii)을 함유한 브레이크 패드가 사용되는 경우가 있는데, 이는 일반적인 고무보다 습한 알루미늄 림에 마찰력이 높기 때문입니다.이 연어색 패드는 Scott-Mathauser가 처음 만들었고 현재는 Kool-Stop이 생산하고 있다.

과도한 림 마모를 최소화하기 위해 브레이크 패드는 로드 그릿 또는 림 메탈 칩이 패드 표면에 박히지 않을 정도로 단단해야 합니다. 브레이크 패드는 연삭/고잉제 역할을 하며 림 수명을 현저히 단축하기 때문입니다.

림 브레이크 유형

다음은 ^[15]림 브레이크의 여러 하위 유형 중 하나입니다.

로드 작동식 브레이크

"로드 작동식 브레이크" 또는 간단히 "로드 브레이크"(롤러 레버 브레이크)는 Bowden 케이블이 아닌 일련의 로드와 피벗을 사용하여 핸드 레버에 가해지는 힘을 전달하여 마찰 패드를 휠 림의 허브를 향해 위쪽으로 당깁니다.그것들은 모양 때문에 종종 "스티브 브레이크"라고 불렸습니다.로드 브레이크는 웨스트우드 림이라고 하는 림 프로파일에 사용됩니다. 웨스트우드 림은 브레이크 표면에 약간 오목한 부분이 있으며 림의 반대편에 패드를 적용하는 브레이크에 필요한 평평한 외부 표면이 없습니다.

리어 링크 메커니즘은 포크 및 핸들 바가 프레임에 부착된 위치에서 회전을 허용해야 하기 때문에 복잡합니다.일반적인 설정은 프론트 로드 브레이크와 리어 코스터 브레이크를 결합하는 것이었습니다.무겁고 복잡하지만 연결은 신뢰성과 내구성이 뛰어나며 간단한 수공구로 수리 또는 조정이 가능합니다.이 디자인은 여전히 사용되고 있으며, 일반적으로 Sohrab과 Flying Pigon과 같은 아프리카와 아시아의 로드스터에 사용됩니다.

캘리퍼 브레이크

캘리퍼 브레이크는 브레이크가 휠 위의 단일 지점에 장착되는 케이블 작동식 브레이크로, 이론적으로 암이 림에서 자동으로 중앙에 위치하도록 합니다.암은 타이어 주위로 연장되고 브레이크 슈로 끝나 림에 압착됩니다.일부 설계에서는 듀얼 피벗 포인트(서브프레임의 암 피벗)가 포함되어 있지만 어셈블리 전체가 하나의 포인트에 마운트됩니다.

캘리퍼 브레이크는 타이어의 폭이 넓어지고 깊이가 깊어짐에 따라 브레이크의 기계적 이점이 감소하는 경향이 있습니다.따라서 캘리퍼 브레이크는 현대의 산악자전거에서 거의 찾아볼 수 없다.그러나 로드 바이크, 특히 듀얼 피봇 사이드 풀 캘리퍼 브레이크에는 거의 어디에나 있습니다.

사이드 풀 캘리퍼 브레이크

"싱글 피봇 사이드 풀 캘리퍼 브레이크"는 휠 위의 피벗에서 교차하고 림의 반대쪽에서 브레이크 패드를 고정하는 두 개의 곡선 암으로 구성됩니다.이들 암의 한쪽에는 익스텐션이 있으며 한쪽은 케이블에 부착되어 있고 다른 한쪽은 케이블하우징에 부착되어 있습니다.브레이크 레버가 압착되면 암이 함께 이동하고 브레이크 패드가 림을 압착합니다.

이러한 브레이크는 단순하고 비교적 좁은 타이어에 효과적이지만, 암이 넓은 타이어에 맞도록 충분히 길면 상당한 유연성이 있고 성능이 저하됩니다.적절히 조정하지 않으면 작동 중에 저품질 품종이 한쪽으로 회전하고 그 자리에 머무르는 경향이 있어 브레이크 슈를 림에서 균등하게 떼어놓기가 어렵습니다.이 브레이크는 이제 저렴한 자전거에 사용됩니다. 듀얼 피벗 캘리퍼 브레이크가 도입되기 전에는 모든 유형의 로드 바이크에 사용되었습니다.

"듀얼 피봇 사이드 풀 캘리퍼 브레이크"는 대부분의 현대 경주용 자전거에 사용됩니다.한쪽 팔은 측면 당김처럼 중앙에서 회전하고 다른 한쪽 팔은 측면 당김처럼 회전합니다.케이블 하우징은 사이드 풀 브레이크와 같이 부착됩니다.

사이드풀 브레이크의 중심은 듀얼피봇 사이드풀의 대중시장 도입으로 향상되었다(1990년대 초 시마노에 의해 재발견된 구식 설계).이러한 브레이크는 기계적 이점을 더 높이며 제동력이 더 우수합니다.듀얼 피봇 브레이크는 기존 사이드 풀 캘리퍼보다 약간 무거워 실제가 아닌 림이나 하드 클라이밍 시 프레임에서 좌우로 구부러지는 휠을 정확하게 추적할 수 없습니다.프로 레이서들이 리어 브레이크의 퀵 릴리즈를 해제한 채 산을 오르는 것을 흔히 볼 수 있다.^{[citation needed]}

센터풀 캘리퍼 브레이크

이 유형의 브레이크는 대칭 암을 가지고 있기 때문에 보다 효과적으로 중심을 잡습니다.케이블 하우징은 프레임에 부착된 고정 케이블 스톱에 부착되고 내부 케이블은 슬라이딩 피스("브레이크 델타", "브레이크 삼각형" 또는 "요크"라고 함) 또는 작은 풀리에 볼트로 고정되며, 이 위로 두 브레이크 암을 연결하는 스트래들 케이블이 연결됩니다.케이블의 장력이 두 암에 균등하게 분산되어 브레이크가 한쪽으로 "세트"되는 것을 방지합니다.

이러한 브레이크는 합리적인 가격이 책정되었으며, 과거에는 저렴한 모델과 비싼 모델의 사이드 풀 브레이크 사이에서 틈새를 메웠습니다.피벗과 브레이크 패드 또는 케이블 부착 사이의 거리가 훨씬 짧아 유연성이 줄어들기 때문에 장거리 작동 시 사이드 풀 브레이크보다 효과적입니다.피벗을 고정하는 고정 브릿지가 매우 단단하게 되어 있는 것이 중요합니다.

U브레이크

"U-브레이크"(상표 용어 "990-style"로도 알려져 있음)는 본질적으로 중앙 풀 캘리퍼 브레이크와 동일한 디자인입니다.차이점은 두 개의 암 피벗은 프레임 또는 포크에 직접 부착되는 반면 센터 풀 캘리퍼 브레이크는 단일 볼트로 프레임 또는 포크에 장착되는 일체형 브리지 프레임에 부착된다는 것입니다.롤러 캠 브레이크와 마찬가지로 림 위에 피벗이 있는 캘리퍼 설계입니다.따라서 U-브레이크는 롤러 캠 브레이크와 교환할 수 있으며 유지 보수 문제도 동일합니다.

U-브레이크는 1990년대 초반 산악자전거, 특히 당시 유행했던 ^[16]리어 브레이크 장착 장소인 체인테이 아래에 사용되었습니다.이 위치는 일반적으로 프레임 강성이 높아지는데, 이는 스테이의 유연성이 레버 이동량을 증가시키고 효과적인 제동력을 감소시키기 때문에 강력한 브레이크의 중요한 고려 사항입니다.불행히도 진흙에 막히기 쉬운데, 이는 크로스컨트리 자전거에서 U-브레이크가 빠르게 인기를 잃었다는 것을 의미한다.

U-브레이크는 프리스타일 BMX 프레임과 포크의 현재 표준입니다.이 적용에서 캔틸레버 및 선형 풀 브레이크에 비해 U-브레이크의 주요 장점은 브레이크 및 케이블 시스템의 측면 돌출이 최소화되고 노출된 부분이 매끄럽다는 것입니다.이는 특히 돌출된 부품이 손상되기 쉽고 탑승자의 신체나 의류에 방해가 될 수 있는 프리스타일 BMX 자전거에서 유용합니다.

캔틸레버 브레이크

캔틸레버 브레이크는 각 암이 시트 스테이 또는 포크의 한쪽에 있는 별도의 피벗 지점에 부착되는 브레이크 등급입니다.따라서 모든 캔틸레버 브레이크는 이중 피봇입니다.1등급과 2등급 레버 디자인이 모두 존재하며, 2등급이 단연 가장 일반적입니다.2등급 레버 설계에서는 암이 림 아래에서 회전합니다.브레이크 슈는 피벗 위에 장착되며 두 암이 함께 당겨질 때 림에 눌립니다.1등급 레버 설계에서는 암이 림 위에서 회전합니다.브레이크 슈는 피벗 아래에 장착되며 두 암이 분리될 때 림에 눌립니다.

마운트와 패드 사이의 거리가 넓기 때문에 산악 자전거와 같이 넓은 타이어를 사용하는 자전거에는 캔틸레버 브레이크가 선호됩니다.암은 설계된 호로만 이동하기 때문에 브레이크 슈는 여러 평면에서 조정할 수 있어야 합니다.따라서 캔틸레버 브레이크 슈는 조정하기가 어렵기로 악명 높다.2등급 캔틸레버 브레이크의 브레이크 슈가 마모됨에 따라 림이 낮아집니다.결국 림 아래로 내려가 브레이크가 작동하지 않을 수 있습니다.

캔틸레버 브레이크 설계에는 캔틸레버 브레이크와 다이렉트 풀 브레이크가 있으며, 롤러 캠 브레이크와 U 브레이크는 모두 1등급 레버 설계입니다.

기존의 캔틸레버 브레이크

이 유형의 브레이크는 다이렉트 풀 브레이크보다 먼저 작동합니다.이는 중앙 풀 캔틸레버 설계로, 양쪽에 돌출된 외각 암, 프레임 또는 포크에 케이블 하우징을 종단하는 케이블 스톱, 중앙 풀 캘리퍼 브레이크와 유사한 암 사이의 스트래들 케이블이 있습니다.브레이크 레버의 케이블은 스트래들 케이블에서 위로 당겨져 브레이크 암이 위쪽으로 회전하여 브레이크 패드 사이의 림을 압착합니다.

원래 캔틸레버 브레이크는 거의 수평에 가까운 팔을 가지고 있었으며 투어링 또는 사이클로 크로스 자전거에서 최대한의 간극을 확보하도록 설계되었습니다.산악자전거가 인기를 끌었을 때 캔틸레버 브레이크도 사용됐지만 MTB 프레임이 작다는 것은 뒷굽으로 브레이크 암을 건드리는 경우가 많다는 것을 의미한다."로프로파일" 캔틸레버는 팔이 수평에서 45도 가까이 있는 이 문제를 극복하기 위해 설계되었습니다.로프로파일 브레이크는 기존의 캔틸레버보다 케이블 형상에 더 세심한 주의를 기울여야 하지만, 현재는 가장 일반적인 유형입니다.

기존의 캔틸레버 브레이크는 자전거 서스펜션에 적응하기 어렵고 프레임에서 약간 돌출되어 있습니다.따라서, 그것들은 보통 서스펜션이 없는 자전거에서만 발견됩니다.

브이 브레이크

일반적으로 시마노의 상표인 "V-브레이크"로 불리는 "리니어 풀 브레이크" 또는 "다이렉트 풀 브레이크"는 캔틸레버 브레이크의 사이드 풀 버전으로 동일한 프레임 보스에 장착됩니다.단, 한쪽 암에 케이블하우징이 연결되어 다른 쪽 암에 케이블이 연결되어 있어 암이 더 길어집니다.케이블이 하우징에 닿으면 암이 함께 당겨집니다.하우징이 한쪽 암 위에서 수직으로 진입하지만 암 사이에 힘이 전달되어야 하므로 플렉시블 하우징은 "면"으로 알려진 90° 굽힘이 있는 강체 튜브에 의해 연장됩니다(전방 브레이크가 우측으로 작동되는 경우 케이블 하우징의 곡선이 보다 부드러워지기 때문에 135° 굽힘이 있는 면이 사용됩니다).국수는 팔에 부착된 등자에 놓인다.노출된 ^[17]케이블을 플렉시블 벨로즈로 덮는 경우가 많습니다.

케이블과 암 사이에 간섭 메커니즘이 없기 때문에 이 설계는 "직접 당김"이라고 불립니다.또한 암이 하우징에 대해 케이블이 이동하는 것과 동일한 거리를 이동하기 때문에 이 설계는 "선형 당김"이라고도 합니다.「V-브레이크」라고 하는 용어는, 시마노의 상표로, 이 디자인의 가장 일반적인 실장을 나타내고 있습니다.일부 하이엔드 v-브레이크에서는 마모에 관계없이 브레이크 패드가 휠 림의 거의 동일한 위치에서 접촉하도록 4피봇 평행 운동을 사용합니다.

V-브레이크는 프레임이나 포크에 별도의 케이블 스톱이 필요하지 않기 때문에 많은 산악 자전거에서 볼 수 있는 서스펜션 시스템과 잘 작동합니다.V-브레이크의 기계적 이점이 높기 때문에 오래된 유형의 브레이크용 레버보다 케이블 이동 시간이 긴 브레이크 레버가 필요합니다.기계식(예: 케이블 작동식) 디스크 브레이크는 "도로"에 특정한 것으로 설명된 것을 제외하고 V 브레이크와 동일한 케이블 이동량을 사용합니다.일반적으로 소위 "플랫 바" 자전거(산악 및 하이브리드 자전거)의 기계식 디스크 브레이크는 V-브레이크 레버와 호환되며, "드롭 바" 자전거를 위한 기계식 디스크 브레이크는 이전 브레이크 설계(캔틸레버, 캘리퍼 및 U-브레이크)의 케이블 당김과 호환됩니다.

설계가 불량한 V-브레이크는 면 끝이 금속 등자를 통해 당겨져 휠이 제동력을 상실할 때 갑작스런 고장을 겪을 수 있습니다.면은 서비스 품목으로 간주되어 정기적으로 교환할 수 있지만, 등자의 구멍은 마모에 따라 커질 수 있습니다.일반적으로 등자는 교체할 수 없기 때문에 양질의 V-브레이크는 ^[18]등자에 내구성이 있는 금속을 사용합니다.

"미니 V-브레이크" (또는 "미니 V")는 팔이 짧은 V-브레이크이며 일반적으로 8에서 9cm ^{[citation needed]}사이입니다.따라서 필요한 케이블 당김이 줄어들어 캔틸레버 브레이크용 브레이크 레버와 호환됩니다.미니 V-브레이크에는 별도의 케이블 스톱이 필요하지 않은 등 V-브레이크 특유의 장점이 있습니다.단점으로는 짧은 암으로 인해 타이어 및 휠 간극이 매우 작으며 일반적으로 캔틸레버 브레이크에 비해 타이어 크기가 작을 뿐 아니라 마운팅 펜더에 문제를 일으킬 수 있으며 진흙에 의해 쉽게 막힐 수 있으며 휠 교환이 더 어려워질 수 있습니다.

V 브레이크는 항상 얇고 상대적으로 긴 브레이크 패드를 사용합니다.얇은 패드는 휠 분리가 용이하며, 이는 팔을 서로 밀어서 면을 등자에서 분리하는 방식으로 이루어집니다.길이가 늘어나면 재료의 깊이가 얇아져 패드 수명이 길어집니다.

롤러 캠 브레이크

"롤러 캠 브레이크"는 케이블이 단일 양면 슬라이딩 캠을 당김으로써 작동하는 중앙 당김 캔틸레버 브레이크입니다. (1등급 및 2등급 레버 설계가 존재합니다. 1등급이 가장 일반적이며 여기에 설명되어 있습니다.)각 암에는 캠 팔로어가 있습니다.캠이 팔로어를 누르면 암이 서로 떨어집니다.각 암의 상단이 바깥쪽으로 이동하면 피벗 아래의 브레이크 슈가 ^[19][20]림에 대해 안쪽으로 강제됩니다.롤러 캠 브레이크 설계에는 많은 찬성이 있다.캠이 닫힘 속도를 제어하므로 클램핑 힘을 당김으로 비선형적으로 만들 수 있습니다.또한 설계가 기계적 이점을 제공할 수 있기 때문에 최대 클램프 힘은 다른 유형의 브레이크보다 높을 수 있습니다.그들은 강하고 통제하기 쉬운 것으로 알려져 있다.단점으로는 셋업에 약간의 기술이 필요하며 휠 체인지 작업이 복잡해질 수 있습니다.또한 유지보수가 필요합니다. U-브레이크처럼 패드가 마모됨에 따라 림이 더 높게 부딪힙니다. 재조정하지 않으면 타이어 사이드월과 접촉할 수 있습니다.

롤러 캠 디자인은 1982년경 WTB의 Charlie^[19] Cunningham에 의해 처음 개발되어 Suntour에 ^[21]라이선스되었습니다.롤러 캠 브레이크는 1980년대와 1990년대에 초기 산악자전거에 사용되었으며, 포크 블레이드와 시트 스테이에 표준 위치, 그리고 체인 스테이 아래에 장착되어 크랭크를 방해하기 위해 돌출되지 않기 때문에 강성이 향상되었습니다.자전거에 단일 롤러 캠 브레이크(또는 U-브레이크)가 다른 유형과 결합된 것은 드문 일이 아닙니다.그것들은 여전히 일부 BMX와 리컴번트 ^[22]자전거에 사용되고 있다.

롤러 캠 원리를 사용하는 두 가지 희귀한 변종이 있습니다.중앙 당김이 부적절한 위치에 대해서는 측면 당김 "토글 캠 브레이크"가 ^[23]개발되었습니다.또한 1등급 캔틸레버로, 한쪽 암에 링크에 의해 다른 쪽 암에 부착된 단측 슬라이딩 캠(^[24]토글)을 사용합니다.캠이 팔로어를 누르면 힘이 링크를 통해 다른 암에도 전달됩니다.특히 하우징이 브레이크 프레임에서 종단되어야 하는 서스펜션 포크의 경우 사이드 풀 "사브르 캠 브레이크"가 ^[25]개발되었습니다.세이버 캠 설계에서는 케이블 엔드가 고정되고 하우징이 단측 캠을 이동합니다.

델타 브레이크

"델타 브레이크"는 삼각형 모양 때문에 이름이 붙여진 도로 자전거 브레이크입니다.케이블은 중앙으로 들어가 브레이크 내부에 수용된 평행 사변형 링크의 모서리를 두 개의 반대쪽 모서리에 걸쳐 당기고, 나머지 두 모서리를 피벗 위의 브레이크 암으로 밀어내 피벗 아래의 암이 패드를 림에 밀도록 합니다.설계의 특징은 기계적 이점이 범위에 걸쳐 탄젠트 함수로 변화하며, 대부분의 다른 설계의 탄젠트 함수는 ^[26]고정된 상태로 유지된다는 것입니다.

많은 사람들이 브레이크가 매력적이라고 생각하고 있으며, 다른 일반적인 브레이크보다 바람이 약합니다.하지만, 자전거 쿼터리는 델타 브레이크가 무겁고, 정지력이 보통이며, 불리한 가변적인 기계적 이점을 ^[27]겪고 있다고 비판했다.특히 작은 평행사변형의 경우 패드의 마모가 기계적 우위성을 극적으로 높입니다.그러나 레버리지가 높으면 레버의 스트로크가 브레이크를 완전히 작동하기에 충분하지 않기 때문에 라이더는 가벼운 제동에서는 정상이라고 느끼지만 급제동에서는 더 세게 작동되지 않는 브레이크를 가질 수 있다.

기본적인 디자인은 적어도 1930년대부터 시작되었다.1985년 Campagnolo가 가장 많이 만들었지만, 같은 메커니즘에 기반한 브레이크도 Modolo(크로노스), Weinmann ^[28]등이 제조했다.^[29] 그것들은 더 이상 만들어지지 않고 지금은 흔치 않다.

유압 림 브레이크

이것은 가장 일반적인 브레이크 유형 중 하나입니다.캔틸레버 및 선형 풀 브레이크에 사용되는 동일한 피벗 지점에 장착되거나 많은 시험 프레임에서 볼 수 있는 4 볼트 브레이크 마운트에 장착할 수 있습니다.1990년대 초반에는 일부 고급 산악자전거에서 사용할 수 있었지만 디스크 브레이크가 등장하면서 인기가 떨어졌다.케이블 구동식 림 브레이크에 비해 중간 수준의 성능 이점(더 큰 출력과 제어력)은 중량 및 복잡성으로 상쇄됩니다.일부 e-bike는 파워풀하고 상대적으로 유지보수가 적으며 전기 지원이 가능할 때 무게가 문제가 되지 않기 때문에 계속 사용합니다.

디스크 브레이크

디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 휠 허브에 부착된 금속 디스크 또는 "로터"로 구성됩니다.캘리퍼는 제동을 위해 로터를 압착하는 패드와 함께 프레임 또는 포크에 부착됩니다.디스크 브레이크는 케이블 또는 유압으로 기계적으로 작동할 수 있습니다.

디스크 브레이크는 산악 자전거(거의 모든 내리막 자전거 포함)에 가장 흔하며 일부 하이브리드 자전거 및 관광 자전거에서도 볼 수 있습니다.2010년대 말, 경주용 ^[30]자전거에서도 디스크 브레이크가 점점 더 보편화되었습니다.디스크 브레이크는 때때로 가파른 내리막길에서 제어된 속도 감소를 위한 드래그 브레이크로 사용됩니다.

대부분의 유압 디스크 브레이크는 브레이크 패드가 마모될 때 피스톤이 패드에서 디스크까지의 거리를 일정하게 유지하여 브레이크 레버 던지기가 동일하게 유지되도록 자체 조정 메커니즘을 갖추고 있습니다.일부 유압 브레이크, 특히 오래된 브레이크 및 대부분의 기계식 디스크에는 패드와 회전자 간 간격을 조정하는 수동 제어 기능이 있습니다.패드의 수명 동안 몇 가지 조정이 필요한 경우가 많습니다.

이점

디스크 브레이크는 다음과 같은 몇 가지 요인으로 인해 물, 진흙, 눈을 포함한 모든 조건에서 동일한 성능을 발휘하는 경향이 있습니다.

• 제동 표면은 지면에서 멀리 떨어져 있으며, 림과 패드에 코팅되거나 얼어붙을 수 있는 진흙과 같은 오염 물질이 있을 수 있습니다.림 브레이크의 경우, 두꺼운 진흙을 탄 산악자전거에 진흙이 쌓이는 첫 번째 지점은 보통 브레이크입니다.디스크 브레이크가 장착된 산악용 자전거는 리어 프레임과 프론트 포크 요크가 휠로부터 충분한 간극을 확보한다면 진흙이 쌓이기 쉽습니다.
• 디스크 브레이크는 휠 림보다 열을 더 잘 발산하는 소재로 제작될 수 있지만, 크기가 작은 스포츠 사이즈의 디스크는 너무 작아서 이점을 누릴 수 없습니다.
• 로터에 구멍이 뚫려 있어 패드 아래에서 물과 파편이 빠져나갈 수 있는 경로를 제공합니다.
• 휠 림은 가벼운 금속으로 만들어지는 경향이 있습니다.브레이크 디스크와 패드는 더 단단하고 더 높은 최대 하중을 견딜 수 있습니다.
• 디스크 브레이크가 있는 자전거는 버클이 있는 바퀴가 브레이크 패드에 결속되기 때문에 림 브레이크로는 불가능할 경우 버클이 있는 바퀴가 있는 자전거를 탈 수 있습니다.

기타 이유는 다음과 같습니다.

• 결국 모든 유형의 브레이크가 제동 표면을 마모시키지만, 브레이크 디스크는 휠 림이나 드럼보다 교체하기가 쉽고 저렴합니다.
• 폭이 넓은 타이어를 제거하기 위해서는 더욱 긴 암이 필요하기 때문에 매우 넓은 타이어를 사용하는 것이 디스크 브레이크에 유리합니다.암이 길수록 더 많이 휘어져 제동력을 저하시킵니다.디스크 브레이크는 타이어 폭의 영향을 받지 않습니다.
• 일부 드문 림 브레이크 설계와 달리 디스크 브레이크는 프론트 및 리어 서스펜션과 호환됩니다.
• 동일한 프레임에 서로 다른 휠 크기를 사용할 수 있습니다. 즉, 29인치 타이어용으로 제작된 동일한 프레임이 림 직경이 다른 두 휠 크기에도 불구하고 27.5+(650+) 타이어를 장착할 수 있는 경우가 많습니다.디스크 브레이크의 경우 로터 크기가 일정하고 프레임의 간극이 충분하다면 가능합니다. 림 브레이크의 경우 림 크기가 다르면 동일한 림 브레이크가 다른 휠에서 작동하지 않기 때문에 불가능합니다.디스크 브레이크가 있는 휠 크기 옵션을 통해 탑승자는 더 작은 직경의 림 크기 휠(27.5+)과 더 큰 림 크기 휠(29인치)과 동일한 외경 크기를 가진 더 큰 부피의 넓은 타이어를 사용하는 등 더 많은 옵션을 사용할 수 있습니다. 외경 일관성은 2개의 휠 사이에 프레임의 형상을 보존하기 때문에 중요합니다.o 다양한 휠 크기

단점들

• 디스크 브레이크는 디스크를 수용하기 위해 만들어진 허브와 캘리퍼를 수용하기 위해 만들어진 포크(전방 브레이크용) 또는 프레임(후방 브레이크용)이 필요합니다.디스크용으로 설계된 프론트 허브는 디스크를 넣을 공간을 확보하기 위해 왼쪽 허브의 플랜지를 안쪽으로 이동시키는 경우가 많습니다. 이 때문에 휠이 분리됩니다.디스된 휠은 디스크 이외의 쪽에 밀어넣을 경우 가로 방향으로 약합니다.다른 허브는 기존의 플랜지 간격을 사용하며 접시가 없는 휠을 제공하지만 일반적인 와이드 스페이스 포크가 필요합니다.
• 림 브레이크는 림 및 부착된 타이어에 직접 작용하며, 디스크 브레이크는 허브에 큰 토크 모멘트를 가합니다.후자에는 두 가지 주요 단점이 있습니다.

1. 토크 모멘트는 휠 구성 요소(플랜지, 스포크, 니플 및 림 스포크 침대)를 통해 타이어로 전달되어야 합니다.엔지니어링된 디스크 브레이크는 대부분의 금속 림 구성 요소가 없기 때문에 무게를 줄일 수 있습니다.
2. 프론트 디스크 브레이크는 캘리퍼 앵커 포인트와 드롭아웃 선단 사이의 포크에 굽힘 모멘트를 위치시킨다.이 순간에 대항하고 캘리퍼의 앵커 포인트와 중량을 지지하려면 포크가 특정 크기(가장 무거운 크기)^[31]여야 합니다.

포크와 휠이 무거울수록 브레이크 어셈블리 자체의 중량 단점이 더 커집니다.

• 디스크 브레이크의 발열로 인해 고장이 발생할 수 있습니다.디스크 브레이크는 림 브레이크 히트 림과 동일한 방식으로 히트 디스크를 작동시키지만 디스크는 본질적으로 더 작은 표면을 제공하여 열을 방출합니다.과도한 열은 유압 오일을 비등시켜 브레이크 페이드 또는 전체 ^{[citation needed]}고장을 일으킵니다.과열은 무게를 ^[32]줄이기 위해 브레이크의 크기가 작다고 가정할 때 도로 사이클링에서 더 흔합니다.기록된 디스크 브레이크 고장 사례에는 일반적으로 소형 저중량 ^{[citation needed]}디스크와 결합된 수 킬로미터의 내리막길이 포함됩니다.
• 디스크 브레이크의 설계와 배치로 인해 설계되지 않은 패니어 랙에 방해가 될 수 있습니다.이 때문에, 많은 메이커가 「디스크」버전과 「비디스크」버전을 생산하고 있습니다.
• 특정 프레임 설계에서 디스크 브레이크를 사용할 때 문제가 발생했습니다.급제동 시 프론트 휠이 드롭아웃에서 빠질 수 있습니다.브레이크 패드와 드롭아웃이 정렬되어 브레이크 반력이 드롭아웃에서 휠을 이젝트하는 경향이 있을 때 문제가 발생했습니다.급제동을 반복할 경우 액슬은 드롭아웃 내에서 퀵 릴리즈를 푸는 방향으로 이동합니다.탑승자는 ^[33][34]타기 전에 꼬치가 제대로 조여져 있는지 확인해야 합니다.다른 브레이크/드롭아웃 방향 또는 스루 액슬을 사용하는 포크는 이 문제에 해당되지 않습니다.

유압과"기계적"

디스크 브레이크에는 "기계적"(케이블 작동식)과 유압식이라는 두 가지 주요 유형이 있습니다.각 시스템의 사용자가 장점과 단점을 크게 논의합니다.케이블 작동식 디스크 브레이크의 장점이 저비용, 저유지보수, 경량 시스템이라는 주장이 제기됨에 따라 유압 디스크 브레이크는 제동력이 향상되고 제어력이 향상된다고 합니다.케이블 작동식 디스크 브레이크는 전통적으로 드롭 ^[35]핸들바에 있는 브레이크 레버와 함께 사용할 수 있는 유일한 디스크 브레이크였지만, 이제는 ^[36][37]그렇지 않습니다.

싱글 동작과 듀얼 동작

많은 디스크 브레이크는 캘리퍼의 양쪽에서 패드를 작동시키는 반면, 일부 디스크 브레이크에는 움직이는 패드가 하나만 있습니다.이중 작동은 캘리퍼를 기준으로 두 패드를 이동하거나 캘리퍼를 기준으로 한 패드를 이동한 다음 캘리퍼 및 기타 패드를 로터에 기준으로 이동할 수 있습니다. 이를 "플로팅 캘리퍼" 설계라고 합니다.단동 브레이크는 허브에 축방향으로 떠 있는 다중 부품 로터를 사용하거나 필요에 따라 로터를 옆으로 구부립니다.로터를 구부리는 것은 이론적으로 열악하지만, 실제로는 고온 디스크를 사용한 고력 제동 하에서도 양호한 서비스를 제공하며, 보다 ^{[citation needed]}진보적인 결과를 얻을 수 있습니다.

다중 피스톤

유압 시스템이 있는 디스크 브레이크의 경우 고성능 캘리퍼는 일반적으로 측면당 2개 또는 3개의 피스톤을 사용합니다. 저비용 및 저성능 캘리퍼는 측면당 ^{[citation needed]}1개만 사용하는 경우가 많습니다.피스톤을 더 많이 사용하면 피스톤 면적이 더 넓어지므로 주어진 마스터 실린더의 레버리지가 증가합니다.또한 피스톤은 여러 가지 크기를 가질 수 있으므로 특히 패드가 길고 좁을 때 패드 면 전체에 걸쳐 패드 힘을 제어할 수 있습니다.패드 면적을 늘려 패드 변경 빈도를 낮추기 위해 길고 좁은 패드가 바람직할 수 있다.반면 하나의 대형 피스톤은 더 무거울 수 있다.

캘리퍼 장착 표준

디스크 브레이크 캘리퍼 ^[38]장착에는 많은 표준이 있습니다.그러나 오늘날 대부분의 제조원은 IS 또는 포스트 마운트(PM) 표준을 사용합니다.IS(국제 표준) 및 포스트 마운트(PM) 표준은 디스크 크기와 액슬 유형에 따라 모두 다릅니다.

다양한 유형의 마운트의 장점과 단점

포스트 마운트의 단점은 볼트가 포크 하부에 직접 체결된다는 것입니다.나사산이 벗겨지거나 볼트가 고착된 경우 나사산을 수리하거나 고착된 볼트를 드릴로 천공해야 합니다.프레임 제조업체는 IS 마운트를 리어 디스크 브레이크 마운트에 맞게 표준화했습니다.최근 몇 년 동안 포스트 마운트가 보급되어 점점 더 보편화되고 있습니다.이는 주로 ^{[citation needed]}포스트 마운트를 사용할 때 브레이크 캘리퍼의 제조 및 부품 비용이 감소했기 때문입니다.마운트의 한계는 로터의 위치가 더 제약된다는 것입니다. 로터가 범위를 벗어나는 경우 호환되지 않는 허브/포크 조합이 발생할 수 있습니다.

디스크 마운트 표준

로터 장착에는 여러 가지 옵션이 있습니다.IS는 6 볼트 마운트이며 업계 ^{[citation needed]}표준입니다.Centerlock은 시마노에 의해 특허 취득되었으며 디스크를 고정하기 위해 잠금링과 함께 스플라인 인터페이스를 사용합니다.센터락의 장점은 이론적으로 스플라인 인터페이스가 더 단단하고 디스크 제거가 더 빠르다는 것입니다. 왜냐하면 잠금 고리를 하나만 제거하면 되기 때문입니다.단점 중 하나는 시마노로부터 라이선스료를 요구하는 디자인 특허라는 것이다.로터를 분리하려면 시마노 카세트 잠금 도구(또는 스루 액슬 허브의 경우 외부 BB 도구)가 필요하며 Torx 키보다 비싸고 일반적이지 않습니다.IS 6볼트의 장점은 허브와 ^{[citation needed]}로터에 대한 선택의 폭이 넓다는 것이다.

설치 표준의 예를 다음에 나타냅니다.

• 국제표준(IS) (광범위하게 사용) 44mm 볼트원 직경(BCD)
• Centerlock (시마노 전매)
• Hope Technology의 3 볼트 패턴(특허)
• Rohloff의 4 볼트 패턴(특허)

디스크 크기

로터는 직경 160mm(6.299인치) 185mm(7.283인치) 및 직경 203mm(7.992인치) 등 다양한 크기로 제공됩니다.제조사가 캘리퍼 전용 디스크를 만들 때 다른 사이즈를 사용할 수 있습니다.대부분 치수는 몇 밀리미터씩 다릅니다.로터가 클수록 캘리퍼가 작동할 수 있는 모멘트 암이 길기 때문에 주어진 패드 압력에 대해 제동 토크가 커집니다.로터가 작을수록 제동 토크는 줄어들 뿐 아니라 중량도 낮아지고 노크로부터 더 잘 보호됩니다.로터가 클수록 열을 더 빨리 방출하고 열을 흡수하기 위한 질량이 커지므로 브레이크 페이드 또는 고장을 줄일 수 있습니다.내리막 자전거는 일반적으로 제동 부하를 더 많이 처리하기 위해 더 큰 브레이크가 있습니다.크로스 컨트리 자전거는 일반적으로 작은 로터를 사용하여 작은 하중을 처리하지만 상당한 중량 ^[39]절감을 제공합니다.또한 프론트 휠이 가장 많은 제동력을 발휘하기 때문에 프론트 휠에 더 큰 직경의 로터를 사용하고 리어 휠에 더 작은 로터를 사용하는 것이 일반적입니다(전체 ^[40]중 최대 90%).

드럼 브레이크

Sturmey-Archer 프론트 드럼 브레이크

내부 기어 허브의 시마노 롤러 브레이크 유닛

자전거 드럼 브레이크는 자동차의 브레이크와 같이 작동하지만 자전거 종류는 유압 작동보다는 케이블을 사용합니다.패드 2개가 허브 셸 내부의 제동 표면에 대해 바깥쪽으로 압입됩니다.자전거 드럼 브레이크의 셸 내부 직경은 일반적으로 70–120mm(2.756–4.724인치)입니다.드럼 브레이크는 프론트 허브 및 허브에 내부 및 외부 프리휠이 모두 사용되었습니다.케이블 및 로드 작동식 드럼 브레이크 시스템은 모두 광범위하게 생산되었습니다.

롤러 브레이크는 특별히 스플라인된 프론트 및 리어 허브에 사용하기 위해 시마노가 제조한 모듈러 케이블 작동식 드럼 브레이크입니다.기존의 드럼 브레이크와 달리 롤러 브레이크는 허브에서 쉽게 분리할 수 있습니다.일부 모델에는 바퀴를 미끄러뜨리기 어렵게 설계된 파워 모듈레이터라는 토크 제한 장치가 포함되어 있습니다.실제로 성인용 바퀴가 달린 자전거에서는 효과가 떨어질 수 있습니다.

드럼 브레이크는 일부 국가, 특히 네덜란드의 유틸리티 자전거에서 가장 흔하며 화물 자전거와 벨로모바일에서도 종종 볼 수 있습니다.구형 탠덤 자전거는 종종 드래그 브레이크로서 리어 드럼 브레이크를 사용했습니다.

드럼 브레이크는 메커니즘이 완전히 밀폐되어 있기 때문에 습하거나 더러운 조건에서도 일관된 제동을 제공합니다.일반적으로 림 브레이크보다 무겁고 복잡하며 종종 약하지만 유지보수가 덜 필요합니다.드럼 브레이크는 퀵 릴리즈 액슬 체결에 잘 적응되지 않으며, 드럼 브레이크 휠을 탈거하려면 작업자가 브레이크 케이블과 액슬을 분리해야 합니다.또한 자전거의 프레임이나 포크에 고정해야 하는 토크 암이 필요하며, 모든 자전거가 이러한 고정 장치를 수용하거나 가해지는 힘을 견딜 수 있도록 구성된 것은 아닙니다.

코스터 브레이크

1898년 윌러드 M.에 의해 발명되었다."코스터 브레이크" 또는 "풋 브레이크"라고도 하는 "코스터 브레이크"는 이탈리아에서 일부 국가에서는 "토프도" 또는 "콘트라"로 알려져 있으며, 내부 프리휠이 있는 백 허브에 통합된 드럼 브레이크의 한 유형입니다.프리휠링은 다른 시스템과 마찬가지로 작동하지만, 백페달을 밟을 경우 브레이크는 회전 몇 분의 1 회전 후에 작동합니다.코스터 브레이크는 단일 속도 허브와 내부 기어 허브 모두에서 찾을 수 있습니다.

이러한 허브가 전진 페달을 밟으면 스프로킷이 나사를 구동하여 클러치가 액슬을 따라 움직이게 하여 허브 쉘 또는 기어 어셈블리를 구동합니다.페달을 거꾸로 돌리면 나사가 클러치를 반대 방향으로 구동하여 브레이크 슈 사이에 밀어넣고 브레이크 맨틀(허브 셸 내의 스틸 라이너)에 닿게 하거나 분할 칼라에 밀어 넣어 맨틀에 닿게 합니다.제동 표면은 버밍엄제 페리 코스터 허브와 같이 강철, 제동 요소 황동 또는 인광 청동으로 되어 있는 경우가 많습니다.조잡한 코스터 브레이크 또한 존재하며, 보통 어린이용 자전거에는 별도의 브레이크 패드나 맨틀 없이 톱니 모양의 강철 브레이크 콘이 허브 쉘의 내부를 직접 잡습니다.이러한 기능은 덜 점진적인 동작을 제공하며, 의도하지 않게 리어 휠이 잠길 가능성이 높습니다.

대부분의 드럼 브레이크와 달리(그러나 시마노 롤러 브레이크와 마찬가지로) 코스터 브레이크는 모든 내부 부품을 그리스로 코팅하여 작동하도록 설계되어 있어 조용한 작동과 원활한 맞물림을 보장합니다.대부분의 회색 몰리브덴 디황화 그리스는 금속과 금속의 마찰 표면이 있는 코스터 브레이크에서 잘 작동합니다.

코스터 브레이크 자전거는 일반적으로 톱니바퀴와 체인휠이 1개 장착되어 있으며 종종 µ인치(3.2mm) 폭의 체인을 사용합니다.그러나 Sachs 2x3와 같이 데레일러가 있는 코스터 브레이크 허브의 여러 모델이 있었습니다.이 시스템은 자주 펴지는 힘에 견딜 수 있고 브레이크가 체결되기 전에 과도한 역 페달 회전이 필요하지 않은 특수 초단 데레일러를 사용합니다.또한 코스터 브레이크는 허브 기어 설계에 통합되었습니다. 예를 들어 Sturmey-Archer의 AWC 및 SRC3, Shimano Nexus 3단입니다.Nexus inter-8과 ^[41]같이 최대 8개의 기어를 장착할 수 있습니다.

코스터 브레이크는 비나 눈길에서 잘 보호된다는 장점이 있습니다.코스터 브레이크는 일반적으로 유지보수가 필요 없이 몇 년 동안 작동하지만, 필요할 경우 림 브레이크보다 수리하기가 더 복잡합니다. 특히 브레이크 슈가 확장되는 더 정교한 유형입니다.또한 코스터 브레이크는 긴 내리막길에서 사용할 수 있는 충분한 열 방출이 없으며, 이는 '리팩 내리막길'과 같은 이벤트를 통해 전설적으로 알려진 특성으로, 긴 내리막길 ^[42]주행으로 인한 열로 인해 기름이 녹거나 연기가 난 후 코스터 브레이크를 다시 포장해야 하는 것이 거의 확실하다.코스터 브레이크는 크랭크가 상당히 수평일 때만 작동될 수 있으며, 작동 속도를 제한합니다.코스터 브레이크는 뒷바퀴에만 적용되기 때문에 뒷바퀴가 미끄러지기 쉽다는 단점이 있다.그러나 자전거에 수동식 프론트 브레이크가 장착되어 있고 자전거를 타는 사람이 이를 사용할 경우 이러한 단점은 완화될 수 있습니다.또 다른 단점은 코스터 브레이크가 완전히 온전하고 맞물리는 체인에 전적으로 의존한다는 것입니다.체인이 체인휠 및/또는 리어 스프로킷에서 끊어지거나 해제되는 경우 코스터 브레이크는 제동력을 전혀 제공하지 않습니다.디스크 브레이크를 제외한 모든 허브 브레이크와 마찬가지로 코스터 브레이크도 프레임에 반응 암을 연결해야 합니다.체인 장력을 조정하기 위해 휠을 탈거하거나 포크 엔드에서 이동할 때 볼트를 풀어야 할 수 있습니다.

드래그 브레이크

드래그 브레이크는 기계적 설계보다는 사용에 의해 정의된 브레이크 유형입니다.

드래그 브레이크는 긴 내리막길에서 자전거를 멈추기 보다는 속도를 늦추기 위해 일정한 감속력을 제공하기 위한 것입니다. 자전거 정지에는 별도의 브레이크 시스템이 사용됩니다.드래그 브레이크는 ^[43]림 브레이크를 길게 사용하면 림이 폭발할 정도로 뜨거워질 수 있는 산악 지역의 탠덤과 같은 무거운 자전거에 사용되는 경우가 많습니다.^[44] 일반적인 드래그 브레이크는 오랫동안 드럼 브레이크였습니다.이 유형의 가장 큰 브레이크 제조업체는 아라이입니다. 아라이는 리어 허브의 좌측에 있는 기존의 프리휠 나사산으로 허브에 브레이크를 고정하고 Bowden 케이블을 통해 작동합니다.2011년 현재 아라이 드럼 브레이크는 몇 년째 생산되지 않고 있으며, 재고가 거의 바닥나고 있으며, 중고 유닛은 인터넷 경매 사이트에서 프리미엄을 받고 있다.

최근에는 대형 로터 디스크 브레이크가 드래그 ^[45]브레이크로 사용되고 있습니다.DT-Swiss는 디스크 로터를 아라이 드럼 브레이크용 나사 허브와 연결하기 위한 어댑터를 만들었지만 캘리퍼 장착 문제는 여전히 남아 있습니다.

밴드 브레이크

밴드 브레이크는 바퀴로 회전하는 드럼을 감싸고 팽팽하게 당겨 제동 마찰을 일으키는 밴드, 스트랩 또는 케이블로 구성됩니다.밴드 브레이크는 1884년에 ^[46]세발자전거에 등장했다.스타 사이클은 1902년에 자유 ^[47]바퀴가 달린 자전거에 밴드 브레이크를 도입했습니다.밴드 브레이크는 ^[48]오늘날에도 여전히 자전거용으로 제조되고 있다.

1990년대 로이스 허스트에 의해 양키 자전거에 적용된 림 밴드 브레이크는 케블라 시스로 감싼 스테인리스 스틸 케이블로 구성되어 있으며, 이 케이블은 휠 림 측면의 u자형 채널을 따라 주행합니다.브레이크 레버를 누르면 케이블이 채널에 조여 제동 ^[49]마찰이 발생합니다.리턴 스프링은 브레이크 레버를 해제하면 케이블이 느슨해져 조정이 필요하지 않으며, 젖은 상태에서는 브레이크의 힘이 더욱 강해집니다.Htrusted는 산업용 ^[50]기계에 사용되는 밴드 브레이크에서 영감을 얻었다고 말했다.Yankee 자전거는 후면 브레이크만 포함했지만, 이는 미국 소비자 제품 안전 위원회의 기준을 충족했습니다.

작동 메커니즘

작동 메커니즘은 탑승자의 힘을 실제 제동을 하는 시스템의 일부로 전달하는 브레이크 시스템 부분이다.브레이크 시스템 작동 메커니즘은 기계식 또는 유압식입니다.

기계

일차적인 현대식 기계 작동 메커니즘은 Bowden 케이블에 연결된 브레이크 레버를 사용하여 브레이크 암을 움직이고, 따라서 패드를 제동 표면에 강제합니다.케이블 메커니즘은 일반적으로 비용이 적게 들지만 케이블의 노출 영역과 관련된 유지보수가 필요할 수 있습니다.다른 기계적 작동 메커니즘이 존재합니다. 백페달 작동 메커니즘은 코스터 브레이크, 금속 막대가 통합된 메커니즘은 로드 작동 브레이크를 참조하십시오.최초의 스푼 브레이크는 핸들 ^[51]바의 끝을 비틀어 당기는 케이블에 의해 작동되었습니다.

유압

유압 브레이크는 또한 브레이크 레버를 사용하여 호스를 통해 오일을 밀어 캘리퍼의 피스톤을 움직여서 패드를 제동 표면에 강제합니다.유압 림 브레이크가 존재하지만 오늘날 유압 작동 메커니즘은 대부분 디스크 브레이크와 함께 식별됩니다.현재 사용되는 브레이크 오일에는 미네랄 오일과 DOT 오일 두 가지가 있습니다.미네랄 오일은 일반적으로 비활성인 반면, DOT는 프레임 페인트에 부식성이 있지만 끓는점이 더 높습니다.잘못된 오일을 사용하면 씰이 붓거나 ^{[citation needed]}부식될 수 있습니다.유압 메커니즘이 닫혀 있기 때문에 노출된 영역의 오염과 관련된 문제가 발생할 가능성이 적습니다.유압 브레이크는 거의 고장나지 않지만 고장이 완전히 발생하는 경향이 있습니다.유압 시스템은 수리하기 위해 특수 장비가 필요합니다.

유압 브레이크 오일

유압 디스크 브레이크는 두 가지 일반적인 형태의 오일을 사용합니다.자동차 등급 DOT 4 또는 DOT 5.1은 흡습성이며 230°C의 비등점을 가지며,^[52] 미네랄 오일은 흡습성이 없고 종류에 따라 비등점이 다르다.브레이크 내부의 O-링 및 씰은 한쪽 또는 다른 한쪽 오일과 함께 작동하도록 특별히 설계되었습니다.잘못된 오일 유형을 사용하면 씰이 고장나 레버에 "오물오물"한 느낌이 들고 캘리퍼 피스톤이 접힐 수 없으므로 디스크 스크래핑이 일반적입니다.브레이크 오일 탱크에는 일반적으로 사용할 브레이크 오일 유형이 표시됩니다.

하이브리드

AMP 및 산악 사이클 브레이크와 같은 일부 이전 설계에서는 레버에서 캘리퍼까지 케이블을 사용한 다음 피스톤에 통합된 마스터 실린더를 사용합니다.일부 산타나 탠덤 자전거는 헤드 튜브 근처에 장착된 레버에서 마스터 실린더까지 케이블을 사용했으며, 후륜 캘리퍼에 유압 라인을 사용했습니다.이러한 "하이브리드" 설계는 케이블 브레이크 레버를 사용할 수 있게 하면서 유압 시스템을 활용할 수 있지만, 더 무거울 수 있고 표준 케이블의 모래 침입에 시달릴 수 있습니다.

오래된 Sachs 드럼 브레이크 키트("Hydro Pull")를 사용하면 일반적인 Sachs 자전거 드럼 브레이크를 유압 레버 및 작동으로 다시 만들 수 있습니다.보든 클램프 대신 피스톤이 드럼 외부에 추가됩니다.이 솔루션은 개조된 Long John 카고 바이크에서 자주 볼 수 있으며, 저마찰 레버가 프론트 휠 브레이크를 당길 수 있습니다.Sachs가 이 키트의 생산을 중단한 후, Magura 피스톤을 드럼 실린더 레버에 용접하는 방식으로 유사한 솔루션이 수행되기도 합니다.Magura의 조치는 Sachs 키트의 조치와 반대이기 때문에 용접이 필요했습니다.

브레이크 레버

브레이크 레버는 일반적으로 탑승자의 손이 쉽게 닿는 핸들 바에 장착됩니다.시프트 메커니즘과 구별되거나 시프트 메커니즘에 통합될 수 있습니다.브레이크 레버는 기계적 또는 유압 메커니즘을 통해 탑승자가 가하는 힘을 전달합니다.

드롭 핸들 바가 있는 자전거는 여러 손 위치에서의 제동을 용이하게 하기 위해 각 브레이크에 대해 하나 이상의 브레이크 레버가 있을 수 있습니다.70년대에 도입된 바의 꼭대기에서 브레이크를 작동시킬 수 있는 레버는 확장 레버, 안전 레버 또는 브레이크의 모든 이동 범위를 작동할 수 없다는 평판 때문에 자살 레버라고 불렸습니다.현대의 상단 장착 브레이크 레버는 안전하다고 여겨지며, 기본 레버에서 흐르는 케이블을 "중단"시키고 케이블을 ^[54]당기는 대신 아래로 케이블 하우징을 밀어 브레이크를 작동시키는 작용 메커니즘 때문에 인터럽트 브레이크 레버라고 불립니다.이러한 종류의 레버는 사이클로 크로스에서 인기가 있기 때문에 "크로스 레버"라고도 불립니다.

탑승자가 브레이크를 작동하기에 충분한 레버리지와 이동 거리를 가질 수 있도록 브레이크 레버의 기계적 이점이 연결된 브레이크와 일치해야 합니다.일치하지 않는 브레이크와 레버를 사용하면 기계적 이점이 너무 많아져 브레이크(기존 레버를 사용하는 v-브레이크)를 제대로 작동시킬 수 없거나 기계적 이점이 너무 적어 브레이크를 세게 작동시키기 위해 매우 강한 당김이 필요할 수 있습니다(다른 유형의 브레이크가 있는 v-브레이크 레버).

기계식(케이블) 브레이크 레버는 주어진 레버 ^[55]이동량만큼 당겨지는 브레이크 케이블의 길이에 따라 두 가지 종류가 있습니다.

• 표준 풀 레버는 캘리퍼 브레이크, 기존의 캔틸레버 브레이크, "도로"용으로 브랜드된 기계식 디스크 브레이크 등 대부분의 브레이크 설계에서 작동합니다.
• 긴 풀 레버는 시마노 "V-Breakes"^[56]와 같은 "다이렉트 풀" 캔틸레버 브레이크 및 "Mountain"용으로 브랜드된 기계 작동식 디스크 브레이크와 함께 작동합니다.

어댑터는 호환되지 않는 유형의 림 ^[57]브레이크와 함께 한 가지 유형의 레버를 사용할 수 있습니다.일부 브레이크 레버는 어느 유형의 브레이크에도 작동할 수 있는 조정 가능한 레버리지가 있습니다.레버가 처음에는 패드를 빠르게 움직이기 위해 움직이다가 브레이크 표면에 ^[58]닿으면 더 많은 레버리지(지렛대)를 제공하기 때문에 기계적 이점이 달라집니다.유압 브레이크 레버는 오일 탱크에서 피스톤을 이동합니다.레버의 기계적 이점은 브레이크 시스템 설계에 따라 달라집니다.

제동 기술

자전거의 모션 다이내믹스는 제동 중에 프론트 휠로 중량이 전달되어 프론트 휠의 트랙션이 개선됩니다.프론트 브레이크가 너무 세게 사용될 경우, 운동량으로 인해 탑승자와 자전거가 앞으로 쏠릴 수 있습니다. 이 충돌은 "내부"라고도 합니다.리어 브레이크를 가볍게 사용하면 자전거가 피치오버가 발생할 한계에 가까워질 때 가벼운 미끄러짐이 발생하는데, 이는 프론트 브레이크에 가해지는 힘을 줄이기 위한 신호입니다.트랙션이 낮은 노면이나 회전 시 앞바퀴가 미끄러져 자전거가 균형을 잡을 수 없고 옆으로 ^[59]넘어집니다.

탠덤 자전거 및 기타 장륜 기반 자전거(리컴번트 및 기타 특수 자전거 포함)의 경우 상대적으로 질량의 중심이 낮기 때문에 무거운 전방 제동이 자전거를 뒤집는 것이 사실상 불가능합니다. 앞바퀴가 ^[60]먼저 미끄러집니다.

일부 상황에서는 속도를 줄이고 리어 브레이크를 더 많이 사용하고 프론트 브레이크를 덜 사용하는 것이 좋습니다.

• 자전거의 제동 특성에 익숙하지 않은 경우.브레이크를 테스트하고 처음 주행할 때 얼마나 많은 손의 힘이 필요한지 배우는 것이 중요합니다.
• 선회 시(또는 가급적 선회 전에 브레이크를 밟는 것이 좋습니다.
• 젖은 포장, 진흙, 눈, 얼음 또는 느슨한 돌/자갈 등 미끄러운 표면미끄러운 노면에서 앞바퀴 미끄러짐으로부터 회복하는 것은 어렵습니다. 특히 몸을 숙일 때 그렇습니다.
• 울퉁불퉁한 표면:제동 중에 프론트 휠이 지면에서 떨어지면 휠의 회전이 완전히 멈춥니다.브레이크를 밟은 상태에서 정지된 프론트 휠에 착지할 경우 프론트 휠이 미끄러져 탑승자가 핸들 바 위로 넘어질 수 있습니다.
• 매우 느슨한 표면(자갈 및 느슨한 먼지 등):노면이 느슨한 상황에서는 속도를 줄이거나 제어를 유지하기 위해 리어 휠을 완전히 잠그는 것이 유리할 수 있습니다.느슨한 노면이 있는 매우 가파른 슬로프에서는 브레이크가 휠을 미끄러지게 할 경우 보통 브레이크보다 리어 브레이크로 자전거를 제어하는 것이 더 나을 수 있습니다.그러나 어느 휠도 완전히 회전을 멈추면 안 됩니다. 그러면 제어력이 매우 떨어지기 때문입니다.
• 가파른 내리막길: 경사로 인해 프론트 플립이 더 쉽게 도달할 수 있으며, 또한 프론트 휠 미끄러짐은 복구가 매우 어렵습니다(충돌 가능성이 매우 높음). 반면 리어 미끄러짐은 여전히 제어력을 크게 잃지 않고 자전거를 끌고 갑니다.
• 긴 내리막길: 프론트 및 백 브레이크를 번갈아 사용하면 손의 피로와 휠 림의 과열을 방지하여 타이어가 펑크나 유압 디스크 브레이크의 경우 유압 오일이 비등할 수 있습니다.
• 펑크 프론트 타이어: 공기가 거의 없는 타이어를 제동하면 타이어가 림에서 떨어져 나가 ^[61]충돌의 원인이 될 수 있습니다.

우측 주행 국가에서는 프론트 브레이크 레버를 좌측에 배치하는 것이 일반적이며,^[62] 그 반대도 마찬가지입니다. 도로 중앙에 가까운 쪽의 손이 수동 신호에 더 많이 사용되기 때문입니다.프론트 브레이크 레버를 우측에 배치하는 것도 모터사이클의 레이아웃과 유사하며 페달 사이클에서 모터사이클로 전환할 때 혼란을 방지하는 데 유리합니다.

브레이크가 없는 자전거

트랙 자전거는 벨로드롬에서 경주할 때 갑작스러운 속도 변화를 피하기 위해 브레이크 없이 제작되었습니다.트랙 바이크는 고정 기어가 있기 때문에 페달에 가해지는 힘을 감속시키거나 페달을 뒤로 잠그고 미끄러짐을 유도함으로써 제동을 할 수 있습니다.고정 기어 로드 바이크도 브레이크가 부족할 수 있으며, 트랙 바이크와 같이 감속 또는 정지할 수 있습니다.그러나 많은 고정 기어 자전거는 안전을 위해 또는 법적 요구 사항이기 때문에 프론트 브레이크가 장착되어 있습니다.일부 BMX 자전거는 디탱글러의 ^{[citation needed]}비용과 복잡성을 없애기 위해 브레이크 없이 제작된다.일반적인 정지 방법은 승차자가 한쪽 또는 양쪽 발을 땅에 올리거나 시트와 리어 타이어 사이에 발을 끼워 스푼 브레이크 역할을 하는 것입니다.사이클 스피드웨이는 영국, 폴란드, 호주, 프랑스에서 열리는 클로즈트랙 레이싱의 일종이다.이 특수 제작된 자전거는 하나의 자유 바퀴를 가지고 있고 브레이크가 없다.감속은 코너링 중에 안쪽 발을 끌어서 합니다.이 자전거는 도로용이 아니며 ^[63]트랙에 보관되어 있습니다.

벨기에, 호주, 독일, 영국, 프랑스, 폴란드, 일본, 덴마크, 스웨덴, 핀란드에서 공공 ^{[64][65][66][67][68][69][70][71]}도로에서 브레이크 없이 자전거를 타는 것은 불법이다.

싱글 레버 2륜 브레이크

일부 자전거 모델에는 브레이크 시스템이 장착되어 있어 단일 레버가 먼저 리어 브레이크를 작동한 다음 프론트 브레이크를 작동하며, 이는 핸들 바를 넘어서는 것을 포함한 일부 제동 관련 사고의 위험을 줄여준다고 주장되고 있습니다.이 시스템은 리어 브레이크 사용을 강조하고 프론트 브레이크 사용을 최적화하지 못하는 반면 핸들 바가 넘어질 수 있다는 우려에 대한 해결책으로 시판되고 있습니다.이 시스템은 자전거를 타는 사람들의 안일한 브레이크 레버 사용을 장려하고 자전거의 앞 브레이크가 위험하다는 통념을 강화합니다.

남녀노소 자전거를 타는 사람은 비상 시에 가능한 최소 정지 거리에서 정지할 수 있도록 양쪽 브레이크를 효과적으로 사용하는 훈련을 받아야 한다.^[72][73]

「 」를 참조해 주세요.

• 자전거 및 오토바이 다이내믹스
• 디탕글러
• 자전거 용어집
• 자전거 부품 목록

레퍼런스

원천