JP2013169971A - 時差式安全ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前輪より先に後輪にブレーキをかける時差式安全ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】時差式安全ブレーキ装置１００は、第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２を備える。第１の軸受式ブレーキ機構１は、第１の軸受部材と、第１の軸受部材に結合された第１の緩衝滑合部材１２と、第１の緩衝滑合部材１２に通された第１のブレーキプル部材１３とを有する。第１の軸受式ブレーキ機構１が第１のブレーキプル部材１３により引っ張られると、第１の方向で第１の開始位置より回転される。第２の軸受式ブレーキ機構２は、第２の軸受部材２１と、第２の軸受部材２１に結合された第２の緩衝滑合部材２２と、第２の緩衝滑合部材２２に通された第２のブレーキプル部材とを有する。第２の軸受式ブレーキ機構２が第２のブレーキプル部材２３により引っ張られると、第２の方向で第２の開始位置より回転されてブレーキがかけられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキ装置に関し、特に、前輪より先に後輪にブレーキをかける時差式安全ブレーキ装置に関する。

自転車に乗ることが流行するに伴い、多くの人は休日などにリクリエーションとして屋外で自転車に乗ることが多くなってきており、一般の自転車のブレーキ機構は、ハンドルに取り付けられたブレーキレバーをライダーが手で握ることにより、ブレーキ装置により自転車の前輪及び後輪にブレーキをかける。自転車のブレーキは、独立して別々に作動する上、１つのブレーキレバーだけを単独で握ると、１つのブレーキ装置だけが対応して作動する上、一般のブレーキに連動するように配置されて規格が統一されていないため、自転車に設けられた左右のブレーキレバーがそれぞれ連動して前輪及び後輪のブレーキ装置をそれぞれ別々に制御する。動態視力に劣るライダーは、周囲の環境に対して注意を払わず、危険が迫ってから急ブレーキをかけることがあるが、慌てて前輪に急ブレーキをかけた場合、高速走行している自転車がひっくり返る虞がある。

ブレーキを正しく使用しない場合、高速走行している自転車がひっくり返る虞がある。自転車の構造を基に説明すると、自転車の伝動部により後輪を回転させると、前輪も同じ方向で回転する。ブレーキレバーを握ってブレーキ装置により車輪の回転速度を下げる場合、握ったブレーキレバーの違いに応じて前輪又は後輪にブレーキをかけることができる。

従来の自転車は、重心が中間から両輪にかけて分散され、重心が一直線上に位置するため、基本的に非常に不安定となり、緊急時には理性的に判断する時間的余裕がないため、先に前輪にブレーキをかけるべきか、先に後輪にブレーキをかけるべきか、或いは、前輪及び後輪に同時にブレーキをかけるべきなのか瞬間的に判断することが困難であり、さらには、右ハンドルに設けられたブレーキレバーが前輪を制御するのか後輪を制御するのかライダーが忘れてしまうことがある。そのため、危険な状態が発生し易く、緊急時に判断することができずに、自転車が高速走行しているときや下り坂を走行したりしているときに、前ブレーキ装置を使用し、前輪に急ブレーキをかけると、自転車の後輪が跳ね上がったり、自転車がひっくり返ったり、進行方向を制御することができなくなったりする可能性があり、反対に、後部ブレーキ装置だけを使用して後輪にブレーキをかけると、自転車のブレーキ力（制動力）が足りなくなり、ブレーキ距離（制動距離）が長くなる虞がある。このことから分かるように、従来の自転車のブレーキ機構は、ライダーに危険性をもたらすため、改善が求められていた。

上述したことから分かるように、自転車の速度が遅い場合、２つの車輪のうちの１つの制動効果がライダーの安全性に悪影響を与えることはない。しかし高速走行しているときや下り坂を走行しているときの自転車は、両輪にブレーキをかける順番及び力加減が自転車の走行に大きな影響を与え、あまり好ましくない結果、さらには救い難いほどの結果をもたらすことがある。例えば、以下（１）及び（２）の欠点がある。
（１）前輪だけにブレーキをかけることは最も危険である。例えば、前輪だけにブレーキをかけると、自転車前方の重心が下がり、完全に停止していない後輪の勢いにより、自転車の後方が跳ね上がって自転車がひっくり返る危険性が高い。
（２）後輪だけに単独でブレーキをかけることも危険であり、例えば、前輪が高速で回転し続け、回転が停止した後輪がスリップして自転車の制動距離が長くなり、他人の安全性に悪影響を与えることがある。

上述の欠点に鑑み、２つの車輪に対して同時にブレーキをかける技術が開発されているが、その技術内容は、最適な改良方法である。しかし、この技術に採用されている手段は非常に多く、この手段には、例えば、プーリ機構、油圧シリンダ、ラチェット機構、さらにはピストン運動機構が含まれ、自転車のブレーキセットに取り付けられる。この技術は、２つの車輪に対して同時にブレーキをかけることができるが、サイズが大きいため、フレームに取り付けられ、往復摺動の動作によりフレーム表面が傷つき易い上、部品が多いために構造が複雑となり、組み立て作業に多くの時間がかかる。

そのため、本発明の目的は、従来のブレーキ装置の欠点を改善することができる時差式安全ブレーキ装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、前輪より先に後輪にブレーキをかけてライダーの安全性を確保する時差式安全ブレーキ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、第１の軸受式ブレーキ機構及び第２の軸受式ブレーキ機構を備えた時差式安全ブレーキ装置であって、前記第１の軸受式ブレーキ機構は、第１の軸受部材と、前記第１の軸受部材に結合された第１の緩衝滑合部材と、前記第１の緩衝滑合部材に通された第１のブレーキプル部材と、を有し、前記第１の軸受式ブレーキ機構が前記第１のブレーキプル部材により引っ張られると、第１の方向で第１の開始位置より回転され、前記第２の軸受式ブレーキ機構は、第２の軸受部材と、前記第２の軸受部材に結合された第２の緩衝滑合部材と、前記第２の緩衝滑合部材に通された第２のブレーキプル部材と、を有し、前記第２の軸受式ブレーキ機構が前記第２のブレーキプル部材により引っ張られると、前記第１の方向と反対方向である第２の方向で、第２の開始位置より回転されてブレーキがかけられ、前記第１の緩衝滑合部材と前記第２の緩衝滑合部材とが互いに滑合され、前記第１の方向で緩衝ブレーキ用の滑移緩衝空間が形成され、前記第１の緩衝滑合部材が引っ張られて回転すると、前記滑移緩衝空間の終端位置決め部まで摺動されて位置決めされ、ブレーキがかかることを特徴とする時差式安全ブレーキ装置が提供される。

前記第１の軸受部材により前記第１の緩衝滑合部材を前記第１の開始位置まで復位させ、及び／又は、前記第２の軸受部材により前記第２の緩衝滑合部材を前記第２の開始位置まで復位させることが好ましい。

前記第１の軸受部材と前記第２の軸受部材とは同軸心であることが好ましい。

前記第１の緩衝滑合部材は係合凸部であり、前記第２の緩衝滑合部材は凹溝であることが好ましい。

前記第１の緩衝滑合部材は凹溝であり、前記第２の緩衝滑合部材は係合凸部であることが好ましい。

前記第１の軸受式ブレーキ機構は、後輪にブレーキをかけるために用い、前記第２の軸受式ブレーキ機構は、前輪にブレーキをかけるために用いることが好ましい。

前記第１のブレーキプル部材及び前記第２のブレーキプル部材はブレーキケーブルであることが好ましい。

前記第１の軸受部材と前記第２の軸受部材とは、前記第１の軸受式ブレーキ機構及び前記第２の軸受式ブレーキ機構の内枠エリアに同軸に配置されることが好ましい。

前記第１の緩衝滑合部材と前記第２の緩衝滑合部材とは、前記第１の軸受式ブレーキ機構及び前記第２の軸受式ブレーキ機構の外枠エリアにそれぞれ配置されることが好ましい。

前記第１のブレーキプル部材及び前記第２のブレーキプル部材は、前記第１の軸受式ブレーキ機構及び前記第２の軸受式ブレーキ機構の外枠エリアをそれぞれ引っ張るために用いることが好ましい。

本発明の時差式安全ブレーキ装置は、時間差で作動させることにより、自転車の前ブレーキ装置により後輪より先に前輪にブレーキをかけることを防ぎ、第１の軸受式ブレーキ装置及び第２の軸受式ブレーキ装置により前ブレーキ装置及び後ブレーキ装置を制御することにより、前輪にブレーキをかける前に後輪にブレーキをかけ、ブレーキをかける際、本発明の時差式安全ブレーキ装置は、後輪に急ブレーキをかけ、後輪より約０．１〜０．２秒遅れて前輪にブレーキをかけることにより、従来の自転車のブレーキが備えていた欠点を有効に改善し、ブレーキをかける際に発生する危険性を防ぐとともに自転車の安全性を確保することができる。

前輪及び後輪にブレーキをかけるブレーキ装置を時間差で作動させることにより、両輪が急停止してライダーの体が慣性運動により車体から飛ばされることを防ぐことができる上、本発明の時差式安全ブレーキ装置は、如何なる車種の自転車にも適用することができ、２つのブレーキレバーのうちのどちらのブレーキレバーを使用しても、前後のブレーキ装置を制御して前輪より先に後輪にブレーキをかけることができるため、高速走行している自転車のライダーが危険な状況に遭遇しても、後輪よりも先に前輪にブレーキをかけてしまうといった間違ったブレーキ操作をすることがない。そのため、ライダーの生命を守ることができる。

本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を自転車に応用するときの状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。

図１〜図５を参照する。図１は、本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す正面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す平面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を示す分解斜視図である。図５は、本発明の一実施形態に係る時差式安全ブレーキ装置を自転車に応用するときの状態を示す斜視図である。

本実施形態の時差式安全ブレーキ装置１００は、自転車Ｂに取り付けられ、第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２を含む。第１の軸受式ブレーキ機構１は、第１の軸受部材１１と、第１の軸受部材１１に結合された第１の緩衝滑合部材１２と、第１の緩衝滑合部材１２に通された第１のブレーキプル部材１３と、を含む。第２の軸受式ブレーキ機構２は、第２の軸受部材２１と、第２の軸受部材２１に結合された第２の緩衝滑合部材２２と、第２の緩衝滑合部材２２に通された第２のブレーキプル部材２３と、を含む。

本実施形態において、第１のブレーキプル部材１３及び第２のブレーキプル部材２３のそれぞれはブレーキケーブルであり、図４に示すように、第１のブレーキプル部材１３は、上ブレーキプル部材１３ａ及び下ブレーキプル部材１３ｂを含む。第１のブレーキプル部材１３の上ブレーキプル部材１３ａは、一端が延伸されて、右ブレーキレバーＢ１及び左ブレーキレバーＢ３にそれぞれ接続され、図４に示すように、他端が第１の軸受部材１１に結合される。第１のブレーキプル部材１３の下ブレーキプル部材１３ｂは、一端が第１の軸受部材１１中に結合され、他端が第１の軸受式ブレーキ機構１に通されて後輪ブレーキ装置Ｂ２に接続される。第２のブレーキプル部材２３は、一端が第２の軸受部材２１中に結合され、他端が第２の軸受式ブレーキ機構２に通されて前輪ブレーキ装置Ｂ４に接続され、第１の軸受式ブレーキ機構１を後輪にブレーキをかけるために用い、第２の軸受式ブレーキ機構２を前輪にブレーキをかけるために用いる。本実施形態の第１の軸受式ブレーキ機構１は、ストッパ１４をさらに含む。第２の軸受式ブレーキ機構２は、ストッパ２４をさらに含む。ストッパ１４及びストッパ２４は、前輪及び後輪にかけたブレーキを解除したときに、第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２が過度に回転することを防ぐために用いる。

図４を参照する。図４に示すように、本実施形態の第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２には、外枠エリアＡ１及び内枠エリアＡ２が形成され、第１の軸受部材１１と第２の軸受部材２１とが第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２の内枠エリアＡ２中に同軸心で配置される。第１の緩衝滑合部材１２及び第２の緩衝滑合部材２２は、第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２の外枠エリアＡ１中へそれぞれ配置される。本実施形態の第１の緩衝滑合部材１２は係合凸部の構造である一方、第２の緩衝滑合部材２２は、凹溝状の構造である。第１の緩衝滑合部材１２は、第２の緩衝滑合部材２２中に嵌合され、第２の軸受式ブレーキ機構２内に隠される。図１及び図２を参照する。当業者であれば当然分かるように、図１及び図２の点線部分が示すように、第１の緩衝滑合部材１２は、凹溝でもよく、第２の緩衝滑合部材２２は、係合凸部であるが、この態様は単に好適な実施形態の一つである。ここで、第１のブレーキプル部材１３及び第２のブレーキプル部材２３は、第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２の外枠エリアＡ１中で引っ張られ、右ブレーキレバーＢ１、後輪ブレーキ装置Ｂ２及び左ブレーキレバーＢ３、前輪ブレーキ装置Ｂ４までそれぞれ延伸される。

本実施形態において、ユーザが自転車Ｂに乗る際、右ブレーキレバーＢ１及び／又は左ブレーキレバーＢ３を握ると、第１のブレーキプル部材１３及び第２のブレーキプル部材２３により第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２に対して合成した力が加わり、第１の緩衝滑合部材１２と第２の緩衝滑合部材２２との間で摺合され、第１のブレーキプル部材１３及び第２のブレーキプル部材２３により第１の緩衝滑合部材１２及び第２の緩衝滑合部材２２が異なる方向に回転されると、後輪ブレーキ装置Ｂ２及び前輪ブレーキ装置Ｂ４が非同期で作動し、後輪ブレーキ装置Ｂ２及び前輪ブレーキ装置Ｂ４により、後輪及び前輪に時間差でブレーキをかけることができる。

上述の制動ブレーキ方式の構成において、第１のブレーキプル部材１３により第１の軸受式ブレーキ機構１が引っ張られると、第１の方向Ｄ１で第１の開始位置Ｐ１から回転され、第２の軸受式ブレーキ機構２が第２のブレーキプル部材２３により引っ張られ、第１の方向Ｄ１と反対方向である第２の方向Ｄ２により、第２の開始位置Ｐ２から回転され、第１の緩衝滑合部材１２と第２の緩衝滑合部材２２との間で滑合され、第１の方向Ｄ１上で緩衝ブレーキ用の滑移緩衝空間Ｓ（第２の緩衝滑合部材の凹溝中）として用い、第１の緩衝滑合部材１２が引っ張られて回転し、滑移緩衝空間Ｓの終端位置決め部Ｓ１まで摺動されて止まりブレーキがかかる。上述の作動原理により、自転車の右ブレーキレバーＢ１又は左ブレーキレバーＢ３を握ったとしても、後輪に先にブレーキをかけてから前輪にブレーキをかけることができる。

また、第１の緩衝滑合部材１２が滑移緩衝空間Ｓの第１の開始位置Ｐ１から変位し、中心点の滑動角度が滑移角度θである場合、第１の緩衝滑合部材１２が第１の開始位置Ｐ１から第２の開始位置Ｐ２へ変位すると、第１の軸受式ブレーキ機構１により後輪ブレーキ装置Ｂ２を駆動して後輪にブレーキをかけたとしても、第２の軸受式ブレーキ機構２の制動により前輪に対してブレーキがかからず、第１の緩衝滑合部材１２が滑移緩衝空間Ｓの第１の開始位置Ｐ１から摺動する滑移角度θが３０度である場合、第１の軸受式ブレーキ機構１の回転角度が約６０度であり、第２の軸受式ブレーキ機構２の回転角度が約３０度である。この際、第１のブレーキプル部材１３及び第２のブレーキプル部材２３のブレーキケーブルは、変化する長さが同じである。第１の緩衝滑合部材１２が滑移緩衝空間Ｓにおいて第２の開始位置Ｐ２まで摺動されると、時間差の関係により、第２の軸受式ブレーキ機構２により継続的に前輪ブレーキ装置Ｂ４を駆動し、前輪にブレーキをかけ、自転車Ｂにブレーキをかける動作を完了させる。

また、ユーザが右ブレーキレバーＢ１及び／又は左ブレーキレバーＢ３を握ることを止めると、第１の軸受部材１１により第１の緩衝滑合部材１２を第１の開始位置Ｐ１の位置まで復位させ、第２の緩衝滑合部材２２を第２の開始位置Ｐ２へ復位させる。

上述したことから分かるように、本発明の時差式安全ブレーキ装置１００の時間差動作は、前ブレーキ装置が先にブレーキ動作を行うことを防ぐことができる。前ブレーキ装置及び後ブレーキ装置は、第１の軸受式ブレーキ機構１及び第２の軸受式ブレーキ機構２により制御されると、先に後輪にブレーキをかけた後、前輪にブレーキをかけることができる。

また、本実施形態の時差式安全ブレーキ装置１００は、収納体３中に設置され、自転車Ｂのフレームに取り付けられているが、取り付け位置は図５に示す箇所だけに限定されるわけではない。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

１ 第１の軸受式ブレーキ機構
２ 第２の軸受式ブレーキ機構
３ 収納体
１１ 第１の軸受部材
１２ 第１の緩衝滑合部材
１３ 第１のブレーキプル部材
１３ａ 上ブレーキプル部材
１３ｂ 下ブレーキプル部材
１４ ストッパ
２１ 第２の軸受部材
２２ 第２の緩衝滑合部材
２３ 第２のブレーキプル部材
２４ ストッパ
１００ 時差式安全ブレーキ装置
Ａ１ 外枠エリア
Ａ２ 内枠エリア
Ｂ 自転車
Ｂ１ 右ブレーキレバー
Ｂ２ 後輪ブレーキ装置
Ｂ３ 左ブレーキレバー
Ｂ４ 前輪ブレーキ装置
Ｄ１ 第１の方向
Ｄ２ 第２の方向
Ｐ１ 第１の開始位置
Ｐ２ 第２の開始位置
Ｓ 滑移緩衝空間
Ｓ１ 終端位置決め部
θ 滑移角度

Claims (10)

1. 第１の軸受式ブレーキ機構及び第２の軸受式ブレーキ機構を備えた時差式安全ブレーキ装置であって、
   前記第１の軸受式ブレーキ機構は、第１の軸受部材と、前記第１の軸受部材に結合された第１の緩衝滑合部材と、前記第１の緩衝滑合部材に通された第１のブレーキプル部材と、を有し、前記第１の軸受式ブレーキ機構が前記第１のブレーキプル部材により引っ張られると、第１の方向で第１の開始位置より回転され、
   前記第２の軸受式ブレーキ機構は、第２の軸受部材と、前記第２の軸受部材に結合された第２の緩衝滑合部材と、前記第２の緩衝滑合部材に通された第２のブレーキプル部材と、を有し、前記第２の軸受式ブレーキ機構が前記第２のブレーキプル部材により引っ張られると、前記第１の方向と反対方向である第２の方向で、第２の開始位置より回転されてブレーキがかけられ、
   前記第１の緩衝滑合部材と前記第２の緩衝滑合部材とが互いに滑合され、前記第１の方向で緩衝ブレーキ用の滑移緩衝空間が形成され、前記第１の緩衝滑合部材が引っ張られて回転すると、前記滑移緩衝空間の終端位置決め部まで摺動されて位置決めされ、ブレーキがかかることを特徴とする時差式安全ブレーキ装置。
2. 前記第１の軸受部材により前記第１の緩衝滑合部材を前記第１の開始位置まで復位させ、及び／又は、前記第２の軸受部材により前記第２の緩衝滑合部材を前記第２の開始位置まで復位させることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
3. 前記第１の軸受部材と前記第２の軸受部材とは同軸心であることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
4. 前記第１の緩衝滑合部材は係合凸部であり、
   前記第２の緩衝滑合部材は凹溝であることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
5. 前記第１の緩衝滑合部材は凹溝であり、
   前記第２の緩衝滑合部材は係合凸部であることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
6. 前記第１の軸受式ブレーキ機構は、後輪にブレーキをかけるために用い、
   前記第２の軸受式ブレーキ機構は、前輪にブレーキをかけるために用いることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
7. 前記第１のブレーキプル部材及び前記第２のブレーキプル部材はブレーキケーブルであることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
8. 前記第１の軸受部材と前記第２の軸受部材とは、前記第１の軸受式ブレーキ機構及び前記第２の軸受式ブレーキ機構の内枠エリアに同軸に配置されることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
9. 前記第１の緩衝滑合部材と前記第２の緩衝滑合部材とは、前記第１の軸受式ブレーキ機構及び前記第２の軸受式ブレーキ機構の外枠エリアにそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の時差式安全ブレーキ装置。
10. 前記第１のブレーキプル部材及び前記第２のブレーキプル部材は、前記第１の軸受式ブレーキ機構及び前記第２の軸受式ブレーキ機構の外枠エリアをそれぞれ引っ張るために用いることを特徴とする請求項９に記載の時差式安全ブレーキ装置。

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