JPH0580989U - 自転車用ブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】揺動自在な腕(1) と、ブレーキシュー(14)と、
更に、引張りワイヤ(18)を具備し、該引張りワイヤ(18)
で上記揺動レバー(1) を揺動させてブレーキシュー(14)
を車輪のリムの周側面に押圧するようにした自転車用ブ
レーキにおいて、ブレーキの制動効率を高めて、小さな
操作力でもブレーキが効きやすくすること。 【構成】腕(1) に対する引張りワイヤ(18)の接続部と該
腕(1) の揺動支点とを結ぶ直線に対して直交し且上記引
張りワイヤ(18)の取付部から延びる仮想の直線に上方か
ら当接するケーブルガイド(G) を設け、該ケーブルガイ
ド(G) を引張りワイヤ(18)にその上方から接触させた状
態で該引張りワイヤ(18)を引張るようにしたこと。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カンチレバー形キャリパーブレーキ等の自転車用ブレーキ、特に、 制動効率の向上を図った自転車用ブレーキに関するものである。

【０００２】

【従来技術および課題】

自転車の制動に用いるブレーキの一種としてカンチレバー形キャリパーブレー キがあるが、これは、図９のように構成されている。 ブレーキケーブル(16)の先端をケーブル固定具(15)の上部に取付けると共に、 該ケーブル固定具(15)の下部には、後述する揺動自在な腕(1) を揺動させる引張 りワイヤ(18)の中央部が引掛けてある。

【０００３】 そして、該引張りワイヤ(18)の両端は、シートステー(T)(T)に揺動自在に取付 けた腕(1)(1)の上端部に接続されている。 また、上記腕(1)(1)は、下端の揺動支点(11)(11)の部分においてシートステー (T)(T)に揺動自在に固定されており、更に、該腕(1)(1)の中程には車輪のリム(R ) を押圧するブレーキシュー(14)(14)が取付けてある。

【０００４】 このブレーキでは、まず、ブレーキレバーを握ると、ブレーキケーブル(16)及 びこれに連設された引張りワイヤ(18)が引き上げられて、これに連結された腕(1 ) が、その下端の揺動支点(11)を中心にリム(R) 側に揺動する。 すると、該腕(1) に取付けたブレーキシュー(14)とリム(R) との間に働く摩擦 力( 以下、制動摩擦力という) によって車輪が制動せしめられる。

【０００５】 このカンチレバー形キャリパーブレーキにおいては、ブレーキ本体が小型で軽 量であるという利点がある。 しかしながら、上記従来のブレーキでは、ブレーキの制動効率が悪いという問 題があった。 かかる問題点について更に詳述する。

【０００６】 上記問題は次の２つの発生原因に起因して生じている。 先ず、第一の原因について説明する。 図１０に示すように、腕(1) における引張りワイヤ(18)の接続部と該腕(1) の 揺動支点(11)とを結ぶ直線(10)を考えた場合、該直線(10)と前記引張りワイヤ(1 8)のなす角(S1)が小さくなるほど該引張りワイヤ(18)と腕(1) が一直線状に並ぶ 状態に近付いていく。

【０００７】 そして、上記直線(10)と引張りワイヤ(18)が直線に近づいて上記角(S1)が極め て小さくなると、引張りワイヤ(18)の張力が腕(1) を揺動させる力に殆ど変換さ れなくなる。 次に、第二の原因について説明する。 図１０に示すように、既述従来のものでは、上記直線(10)と前記引張りワイヤ (18)の成す角度(S1)が90度になっていない。

【０００８】 従って、腕(1) の揺動方向と、該腕(1) の一端に作用する引張りワイヤ(18)の 張力の方向が一致せず、該引張りワイヤ(18)から腕(1) の上端に作用する力(P) が該腕(1) を揺動させる力(F) に完全に転換されないこととなる。 このことから、上記従来のものでは、前記２つの原因に基づいて腕(1) を効率 良く揺動させることができず、該腕(1) に具備させたブレーキシュー(14)からリ ム(R) の側面に作用する押圧力(C) 、そして、該押圧力(C) の大きさに比例する 制動摩擦力が十分に発生しなくなってブレーキの効きが悪くなるのである。

【０００９】 本考案は、かかる点に鑑み、『自転車の車輪支持用のステーにおける車輪のリ ム側方に配設された揺動自在な腕(1) と、該腕(1) に取付けられたブレーキシュ ー(14)と、更に、前記腕(1) を引張ってこれを揺動させる引張りワイヤ(18)とを 具備し、該引張りワイヤ(18)で上記腕(1) を揺動させたときは、これに具備させ た上記ブレーキシュー(14)が車輪のリムの周側面に押圧されるようにした自転車 用ブレーキ』において、ブレーキの制動効率を向上させて、小さな操作力でもブ レーキが効きやすくすることをその課題とする。

【００１０】

【技術的手段】

上記課題を解決するための本考案の技術的手段は、『腕(1) の揺動端部から引 張りワイヤ(18)側に偏位した部位にガイドローラ等のケーブルガイド(G) を配設 するとともに、該ケーブルガイド(G) を経由する態様で引張りワイヤ(18)を延ば してその先端部を腕(1) の取付部（100)に接続し、該取付部（100)と前記腕(1) の揺動支点とを結ぶ直線(10)に対して上記ケーブルガイド(G) から腕(1) に繋が る引張りワイヤ(18)部分が直角になるようにした』ことである。

【００１１】

【作用】

上記技術的手段は次のように作用する。 上記従来のものと同様にブレーキレバーを握ると、引張りワイヤ(18)が引き上 げられるが、該引張りワイヤ(18)は、ケーブルガイド(G) を経由して腕(1) 側に 延びている。

【００１２】 従って、上記ケーブルガイド(G) から腕(1) に至る領域の引張りワイヤ(18)に 着眼すると、該領域の上端位置( ケーブルガイド(G) との接触点) は安定してお り該上端位置が引張りワイヤ(18)の引張りに伴って上昇移動することはない。 従って、引張りワイヤ(18)を引張った際に該引張りワイヤ(18)の上端部が上昇 する既述従来のもののように腕(1) の揺動支点と引張りワイヤ(18)の取付部(100 ) とを結ぶ直線(10)に対する該引張りワイヤ(18)の角度( 本考案では直角になっ ている）が減少変化することは殆どない。

【００１３】 また、ブレーキレバーを握って、引張りワイヤ(18)を引張ると、該引張りワイ ヤ(18)の引張り力で腕(1) が揺動することとなる。 すると、該腕(1) に対する引張りワイヤ(18)の取付部(100) から該腕(1) の揺 動支点までの距離と上記引張りワイヤ(18)の引張り力のベクトル積である回転モ ーメントの作用で該腕(1) が揺動することとなる。

【００１４】 そして、上記腕(1) の揺動によってブレーキシュー(14)がリムの周側面と接触 して該部分に押圧され、この押圧力の大きさと比例する大きさの両者間の摩擦力 で車輪が制動される。 このとき、腕(1) に対する引張りワイヤ(18)の取付部(100) と該腕(1) の揺動 支点とを結ぶ直線に対し引張りワイヤ(18)が直交する方向に延びているから、腕 (1) の揺動方向と引張りワイヤ(18)の引張り方向が一致することとなる。

【００１５】 従って、上記引張り力がそのままの大きさで腕(1) を揺動させようとする力と して作用し、これによって腕(1) に取付けられたブレーキシュー(14)がリムの側 面に与える押圧力も最大となるから、該押圧力の大きさと比例する制動摩擦力も 最大となる。

【００１６】

【効果】

制動摩擦力が最大となるから、制動効率が向上し、小さな操作力でもブレーキ の効きがよく成る。

【００１７】

【実施例】

次に、上記した本考案の実施例を図面に従って詳述する。 図１は、本考案を後車輪に実施した状態を示しているとともに、この実施例で は、シートステー(T)(T)の間隔を保つための馬蹄形のアーチ(20)を具備する形式 の自転車に本考案を適用している。

【００１８】 車輪のタイヤ部(Y) を挟んで対向するシートステー(T)(T)の部分には、腕(1)( 1)がアーチ(20)と共にボルト(28)(28)で揺動自在に固定されていると共に、上記 アーチ(20)の上部にはアウターチューブ(17)が固定されており、更に、該アーチ (20)の裏面には、図１、図４に示すように、ケーブルガイド(G) としてのローラ (19)が軸(19a) で回転自在に軸支されている。

【００１９】 又、上記アウターチューブ(17)から引出されたブレーキケーブル(16)の先端部 にはケーブル接続具(15)が取付けられており、該ケーブル接続具(15)の下端は図 ２に示すように上方に屈曲せしめられて係止部(15a) が形成されている。 そして、該ケーブル接続具(15)には引張りワイヤ(18)の中央部が引掛けられて いる。

【００２０】 上記引張りワイヤ(18)の先端はアーチ(20)の裏面に配設された上記ローラ(19) の下を介して腕(1)(1)の揺動端に固定されていると共に、上記腕(1) の揺動支点 (11)となる前記したボルト(28)と引張りワイヤ(18)の取付部(100) とを結ぶ直線 (10)を考えた場合、該直線(10)に対して上記引張りワイヤ(18)が直交するように 設定されている。

【００２１】 又、上記腕(1) の中程には、ブレーキシュー(14)が取付けられており、該ブレ ーキシュー(14)や上記した引張りワイヤ(18)の取付構造は具体的には、図３，図 ５に示すようになっている。 先ず、図５に示すように、腕(1) の揺動端近傍にはボルト(5) が挿通せしめら れていると共に、該ボルト(5) の軸部にはその頭部近傍に位置させて透孔(57)が 穿設されている。

【００２２】 そして、該透孔(57)には引張りワイヤ(18)の先端部が挿通されているとともに 、該ボルト(5) の先端ネジ部には締付けナット(55)が螺合されている。 又、図３, 図５に示すように、腕(1) の中程にはブレーキシュー(14)を取付け るためのボルト(6) が挿入されていると共に、該ボルト(6) の頭部(60)に穿設さ れた透孔(67)にはブレーキシュー(14)の支軸(141) が挿入されている。

【００２３】 そして、上記ボルト(6) の先端ネジ部にはナット(65)が螺合締付けされており 、これによりブレーキシュー(14)を腕(1) 上に固定している。 又、図５，図６に示すように腕(1) の基端部は、シートステー(T) の側壁に溶 接した筒体（T1) にボルト(28), ナット(41)によってアーチ(20)と共に重ねられ た状態で固定されている。

【００２４】 このものでは、引張りワイヤ(18)には、その上方からローラー(19)が当接して いることから制動時に引張りワイヤ(18)を引き上げても、その先端部、即ち、上 記ローラー(19)から腕(1) の接続部に至る部分が上昇移動することが殆ど無い。 次に、このものでは上記したように腕(1) をシートステー(T)(T)に取付けるボ ルト(28)部分( 以下、揺動支点(11)という) と引張りワイヤ(18)の取付部(100)( 以下、力点(12)という) とを結ぶ直線(10)は、前記引張りワイヤ(18)と直交した 状態になっている。

【００２５】 従って、引張りワイヤ(18)を引張った際には、これら直線(10)と引張りワイヤ (18)の成す角(S1)が略90度を保った状態で腕(1) が上記リム(R) 側に揺動せしめ られる。 直線(10)と引張りワイヤ(18)の力点近傍部との成す角(S1)が90度であるとブレ ーキシュー(14)の押圧力が最大になる理由を、図７を使って詳述する。

【００２６】 腕(1) の力点(12)に引張りワイヤ(18)の引張力(P) が作用すると、該引張力(P ) の方向に腕(1) が揺動するが、このときの腕(1) を揺動させる力を、力(F) と 呼ぶことにする。 この力(F) は、力点(12)から揺動支点(11)までの距離を半径とする円の接線方 向に作用するが、本実施例では、図７の実線で示すように、角(S1)が90度であり 、上記引張力(P) の方向が腕(1) の揺動方向と一致するから、引張力(P) の大き さが該引張力(P) の前記揺動方向の成分である力(F) の大きさと一致する。

【００２７】 これに対し、図７の想像線で示すように、角(S1)が非直角である場合、引張り ワイヤ(18)を同じ大きさの引張力(P) で引くとすれば、力(F) は、Ｐｃｏｓ（90 度-S1)となって、上記引張力(P) よりも小さくなる。 又、同図に見るように、ブレーキシュー(14)のリム(R) への押圧力(C) と力(F ) には、Ｃ＝Ｆｃｏｓ S3 という関係があり、角(S3)は、ブレーキシュー(14)の 腕(1) への取付け角であって一定だから、力(F) と押圧力(C) とが比例する。

【００２８】 さらに、制動摩擦力（紙面と直角方向に作用する）は上記押圧力(C) と比例関 係にある。 従って、力(F) の大きさが引張力(P) の大きさと一致するとき、つまり角(S1) が90度のとき、ブレーキの効き具合が最良となる。 本実施例のブレーキでは、ブレーキレバーに加えた力が最大限に活用され、ブ レーキ効率が向上するから、ブレーキの操作力が軽くてすみ、扱いやすくなると ともに、緊急時のブレーキの応答性が改善されてより安全に運転できる。

【００２９】 又、上記実施例では、この機構をカンチレバー形ブレーキに採用したが、該ブ レーキのみに限らず、一般のキャリパーブレーキ等にも適用できる。 さらに、ケーブルガイド(G) としては、ケーブルとの摩擦を軽減できる機構で あれば本実施例に採用したローラ(19)に限らず他の機構を採用してもよい。 また、腕(1) において、揺動支点(11)と力点(12)を結ぶ直線(10)が引張りワイ ヤ(18)の取付け部近傍と直交していれば、例えば図８のように、腕(1) をく字状 に形成し、力点(12)と、ブレーキシュー(14)の取付け部（13) とを腕(1) の両端 に、腕(1) の中央には揺動支点(11)を配置する構成としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の表面図

【図２】そのケーブル接続具の側面図

【図３】ブレーキシュー(14)の取付構造の図

【図４】ローラ(19)の取付構造の図

【図５】図１のＸ−Ｘ断面図

【図６】図１のＡ−Ａ断面図

【図７】引張りワイヤの引張力とブレーキシューの押圧
力の関係図

【図８】腕(1) を別の構成としたブレーキの説明図

【図９】従来例の説明図

【図１０】従来例の引張りワイヤの引張力とブレーキシ
ューの押圧力の関係図

【符号の説明】

(1) ・・・腕 (11)・・・揺動支点 (12)・・・力点 (14)・・・ブレーキシュー (18)・・・引張りワイヤ (G) ・・・ケーブルガイド (R) ・・・リム (T) ・・・シートステー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自転車の車輪支持用のステーにおける車
   輪のリム側方に配設された揺動自在な腕(1) と、該腕
   (1) に取付けられたブレーキシュー(14)と、更に、前記
   腕(1) を引張ってこれを揺動させる引張りワイヤ(18)と
   を具備し、該引張りワイヤ(18)で上記腕(1) を揺動させ
   たときは、これに具備させた上記ブレーキシュー(14)が
   車輪のリムの周側面に押圧されるようにした自転車用ブ
   レーキにおいて、腕(1) の揺動端部から引張りワイヤ(1
   8)側に偏位した部位にガイドローラ等のケーブルガイド
   (G) を配設するとともに、該ケーブルガイド(G) を経由
   する態様で引張りワイヤ(18)を延ばしてその先端部を腕
   (1) の取付部（100)に接続し、該取付部（100)と前記腕
   (1) の揺動支点とを結ぶ直線(10)に対して上記ケーブル
   ガイド(G) から腕(1) に繋がる引張りワイヤ(18)部分が
   直角になるようにした自転車用ブレーキ。