JPS5827155B2 - 自転車用オイルブレ−キ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサドル、サドル支柱、後輪駆動用ギア手段を有
してなる浮動部が後輪フレーム、中間フレーム、バンド
ル軸挿通管を有してなる本体フレームと分離され、且つ
本体フレームに弾性懸架されている自転車において、サ
ドル支柱を本体フレームに一時的に不動とするための自
転車用オイルブレーキ装置に関する。

かかる浮動部が本体フレームと分離され、且つ弾性懸架
されている自転車としては本発明者は既に特公昭５４−
５８０や実公昭５３−５３２４０を提供したが、本発明
はこれらの発明、考案を基礎として更に安全且つ乗心地
の良い自転車を提供せんとするものである。

以下これらの本発明の基礎となる自転車の構造、欠点を
設問し本発明の構成の謂明に至る。

まず特公昭５４−５８０に開示されている自転車は第１
図に示す通り、上端にサドル１２を、下端に後輪、駆動
用ギア手段１６を有するサドル支柱１４と、バンドル挿
通管１７１，１７１’を固着したサブバンドル１０，１
σを回動自在に設けた上部折曲部９２ｇと一体となった
又状部６，６′を前端に固設してなる横軸１５とを固着
してなる浮動部２０は上部膜状部７，７′、下部膜状部
８，８′、上下部横パー５，５１及びバンドル軸挿通管
１９により一体に構成されている本体フレーム２１に対
し独立に構成されている。

ここにおいて上部膜状部７．Ｔとサドル支柱１４より突
き出ているアーム１１．１１’とは弾性体１３ 、１３
’を介して結合されており、且つ上部横バーチの中間点
１５１とサドル支柱１４は弾性体１５０を介して結合さ
れ、更に下部横パー５上の点１４′とサドル支柱１４上
の点１５２とはリンク１５３により回転可能に結合され
ている。

従って浮動部２０は本体フレーム２１から独立して弾性
懸架され、独立して上下動しうると共に、点１５２を中
心として前後に揺動しうる。

又バンドル軸２はバンドル軸挿通管１９内に挿通され、
下端に前輪１を設け、本体フレーム２１と一体的に構成
されている。

更に浮動部２０の一部であるサブバンドル１０，１σに
は、バンドル挿通管１７１，１７１’が左右−個当て固
着されており、レバー４の両端は当該バンドル挿通管１
７１，１７１’の挿通部１７０，１７σ中を貫通してい
るからサブバンドル１０，１σをその回転中心である上
部折曲部９２ｇを中心として回転させると、サブバンド
ル１０ 、１０’と一体となったバンドル挿通管１７１
，１７１’中を貫通するバンドル４もバンドル軸２を中
心として回転し、バンドル軸に連結されている前輪１が
旋回され。

自転車の進行方向が変わる如く構成されている。

次いで実公昭５３−５３２４０に開示された自転車の場
合は第１図に示した特公昭５４−５８０の場合と較べて
サブバンドル１０，１σ、バンドル軸挿通管１１１，１
７１’、横軸１５、又状部６゜６′、上部折曲部９，９
′が省略されておりバンドル４の操作は一般の自転車と
同様直接手で行なわれる。

このような自転車においてはサドル支柱１４が本体フレ
ーム２０と独立していると共に弾性体１３ 、１３’で
本体フレーム２１に懸架されているから、人がサドルの
上に体重をかけるとサドル支柱全体が低下するが、信号
待ちなどで停止する場合、片足を地につけるとその分サ
ドル支柱にかかる体重が軽くなりサドル支柱が上昇する
。

かかる不安定な状態では再度発車する時に人体の重心の
安定が悪く危険である。

そこで発明者は自転車の車輪にブレーキをかけると同時
にサドル支柱にもブレーキをかけ自転車の一端停車時の
サドル支柱の浮き上がりを防止する装置を種々試作実験
した結果、まず機械的ブレーキについて完成し実願昭５
２−１８７９７をもって出願したがその後機械的ブレー
キについては次の如き欠点を発見した。

即ちサドル支柱に対するブレーキはバンドルに設けたブ
レーキレバーの操作によって行なうが機械的ブレーキで
は■サドル支柱の制動のみのために過大な力を必要とす
る。

■ブレーキレバーにかけた力がサドル支柱用ブレーキと
車輪用ブレーキに分散され、車輪用ブレーキの効きが悪
くなる。

■サドル支柱用と車輪用に別個のブレーキレバーを設け
れば操作が複雑になりかえって危険である。

等の短所があり、これらを解消せんとして種々改良した
結果これらの欠点のない本願の如きオイルブレーキを採
用するに至った。

即ち本出願の目的とするところは、■自転車の一端停止
時のサドル支柱の浮きあがりを防止するブレーキを提供
すること、■制動作用の確実なブレーキを提供すること
、■わずかな力で作動するブレーキを提供すること、■
車輪の制動と同時に又はこれに先立ってサドル支柱にブ
レーキがかかり且つ車輪制動の解除と同時に又はこれに
遅れてサドル支柱にブレーキが解除される如きブレーキ
を提供すること、■サドル支柱のダンパーの役目をも兼
ね具えたオイルブレーキを提供すること、■ブレーキ作
用時にもサドル支柱の降下の動きは阻止しないオイルブ
レーキを提供すること、■サドル支柱の急激な動きに対
するショックアブソーバ−の働きをなすオイルブレーキ
を提供すること、等である。

以下本発明の構成を具体的実施例により図面を用いて訣
明する。

第１図は本発明の基礎となるサドル支柱の独立懸架型自
転車の概略を示した線図、第２図は本発明オイルブレー
キ本体の部分破断面斜視図、第３図は本発明オイルブレ
ーキ本体の縦断面図、第４図は出入口のオリフィス効果
を示す部分縦断面図、第５図はメインバルブと車輪用ブ
レーキの相関作動状態を示す説明図、第６図はオイルブ
レーキ本体の側面図である。

第２図及び第３図に示す如く、本発明オイルブレーキ本
体２０１はシリンダーケーシング２０２とバルブケーシ
ング２０３とに分割され、第２図では図示しないボルト
で互いに固着されている。

シリンダーケーシング２０２は中央部にピストン２０４
をもつピストンロッド２０５がサドル支柱１４とほぼ平
行に貫通し、サドル支柱１４の上下動のストロークより
幾分長くピストン２０４の外径より若干大きい内径をも
ったシリンダー室２０６を有しており、シリンダー室２
０６はシリンダーケーシング２０２に螺着されたキャッ
プ２０７により上部の蓋がなされている。

キャップ２０７は先端ネジ部２０８と、それに連らなる
フランジ部２０９及び中空円筒部２１０を有し、上端は
閉鎖されていると共に螺子部２１１を有している。

又キャップ２０７及びシリンダー室２０６の夫々の下端
にはピストンロッド２０５の軸線上にこれと同機で且つ
ピストンロッド２０５の外径より若干内径の大きい貫通
孔２１２，２１３が設けられており、０１Ｊング溝２１
４，２１５内に挿入されたＯリング０１，０２の中心を
ピストンロッド２０５が貫通している。

ピストン２０４の外周にばＯリング０３，０３′が巻か
れ、Ｏリング０３．Ｏ！はシリンダー室２０６の内壁に
密接している。

シリンダー室２０６の上端部２１６及び下端部２１７に
開通する二本のオイル通路２１８及び２１９がシリンダ
ー室２０６の軸線とは直角にバルブケーシング２０３の
中心に向かって設けられている。

一方、バルブケーシング２０３内には縦方向に２本のオ
イル通路２２２，２２３が設けられ、更に前記のオイル
通路２１８，２１９とは別に２本の横方向のオイル通路
２２０．２２１が設けられこのうちオイル通路２２０が
オイル通路２１８に、オイル通路２２１はオイル通路２
１９に夫々連通ずる。

オイル通路２２２は下端がオイル通路２２１と連通し且
つ途中でオイル通路２２０と交わり、その上端に仕切り
ネジ２２４を螺着され、密閉されていいる。

仕切ネジ２２４の螺着されている酸ネジ部２２５はオイ
ル通路２２０を通りすぎたところまで設けられており、
仕切ネジ２２４を最下端まで螺入するとオイル通路２２
０は完全に閉さがれる。

一方オイル通路２２３の下端は点２２１でオイル通路２
２１と交差し連通しており、かつ上端でオイル通路２２
０と点２２６で交差し連通していると共に、交差点２２
６と交差点２２７の中間にはすり鉢型の頭部にバルブボ
ール２２９を乗せた弁座２２８が設けられている。

オイル通路２２３の上端はネジ部２３０を設けて開口し
ており、ネジ部２３０にはバルブボール２２９との間に
設けた圧縮スプリング２３１をバルブボール２２９に押
しつけるネジ２３２を螺着し、オイル通路２２０を密閉
している。

オイル通路２２２め中間であってオイル通路２２０と２
２１に挾まれた部分には、オイル通路２２２と直交し且
つオイル通路２２２の軸芯を通りオイル通路２２２より
内径の犬なるメインバルブ挿入孔２３３がバルブケーシ
ング２０３を横に貫通して設けられ、メインバルブ挿入
孔２３３の内周面にオイル通路２２２をはさんで両側に
０リング用リング溝２３４，２３５（第６図参照〕が凹
設され、０リング０４，０５が挿入されている。

メインバルブ２３６はメインバルブ挿入孔２３３内に静
嵌合し、オイル通路２２２と交差する位置にその軸芯と
直角方向のバルブ孔２３７が貫通されていると共にバル
ブケーシング２０３まり突き出した部分２３８にこのメ
インバルブ２３６を回動させるためのレバー２４５〔第
５図参照〕を挿入するレバー挿入孔２３９が軸芯に直角
に貫通している。

２４０，２４１はこのメインバルブ２３６の軸方向のず
れを阻止する止め輪を嵌入するためのリング状溝である
。

次に本発明オイルブレーキの作用を設問する。

自転車の通常の走行状態においては通路の凹凸に応じて
サドル支柱１４が上下動し、それに伴ってロッド２４２
に連結されたピストンロッド２０５及びピストン２０４
がシリンダー室２０６内を上下動する。

この状態ではメインバルブは第２図に示す如くバルブ孔
２３７がオイル通路２２２の軸線と同軸方向を向いてい
るので例えばサドル軸１４の下降に伴いピストン２０４
が下降するとこれに押されたシリンダー室２０６内のオ
イルがオイル通路２１９，２２１及びオイル通路２２２
の下部通路２２２’を通ってバルブ孔２３７を通過し、
その後オイル通路２２２，２２０，２１８を経由してシ
リンダー室２０６内へ循環する。

従ってサドル支柱１４は自由に上下動しうる。

次いで自転車を停止させるため車輪停止用のブレーキレ
バー（図示しない）を操作すると、後記より明らかにな
るようブレーキレバーと連動するレバー２４５がメイン
バルブ２３６をほぼ９０’回動させるためバルブ孔２３
７がメインバルブ挿入孔２３３の内壁で密閉され、オイ
ルの流動が止まるため、ピストン２０４が停止される。

こＳでオイルブレーキ本体２０１がフレーム本体に固定
されているからサドル支柱２１４も本体フレーム２１に
不動にされるに至る。

但し車輪停止用のブレーキレバーを操作したときピスト
ン２０４が最低位置になくシリンダー室２０６の中間位
置にある場合は、サドル１２にかかった運転者の体重で
ピストン２０４の下にあるオイルが押されてオイル通路
２１９゜２２１を通ってオイル通路２２３の下部２２３
′に流入し、弁座２２８の中心を貫通する孔２４２を通
ってバルブボール２２９を圧縮スプリング２３１の力に
逆らって押しのけ、オイル通路２２３に流入した後オイ
ル通路２２０．２１８を経由してシリンダー室２０６内
にもどるから、ピストン２０４及びサドル支柱２１４は
下降することができる。

但しピストン２０４を上昇させるための逆方向のオイル
の流れに対してはバルブボール２２９は動くことができ
ないからブレーキレバーを操作しているかぎり、ピスト
ン２０４は下降はできても上昇することはできない。

このようにバルブボール２２９は逆止弁の働きをする。

又このバルブボール２２９の動きやすさは圧縮スプリン
グ２３１の押しつけ力により決まるから、圧縮スプＩ月
／グ２３１のたわみ量を決定するネジ２３２のネジ部２
３０への螺入の度合いによってどの程度の荷重がサドル
１２にかかったときブレーキ時であってもサドル支柱１
４が下降できるかをコントロールすることができる。

又ネジ２２４をネジ部２２５に沿って進入させていくと
序々にオイル通路２２０を閉ぎ、やがてオイル通路２２
２．２２３とオイル通路２２０とが完全に仕切られる。

従ってこのネジ２２４の進入の程度を変えることにより
オイル通路２２０の管路抵抗が変わり、流動するオイル
の粘性とも相まってネジ２２４はピストン２０４の急激
な動きを押えるダンパーの効果を生ぜしめる仕切弁の役
目をなすことができる。

更にシリンダー室２０６へのオイルの出入口２１６，２
１７の形状を工夫することによりオリフィスとしての効
果を生ぜしめることができる。

即ち第４図の点線で示したのがオイルの出入口２１６，
２１７〔但し同図は出入口２１７のみを例示〕の仮想三
角形状であり、ピストン２０４が矢印Ｘの方向へ進むと
き、シリンダー室２０６の上部２０６ａ内にあるオイル
はオイルの出入口２１６のうちＯリング０３より上にあ
る斜線で示した開口２１６ａからオイル通路２１８へ流
入するが、ピストン２０４の上昇に伴い、開口２１６ａ
は序々に閉さがれていくためオイル通路２１Ｂへの流入
を阻止し、ピストン２０４の上昇速度を低下せしめつい
にはピストン２０４を停止せしめる。

このような出入口２１６，２１７のオリフィス効果によ
りピストン２０４は最上部及び最下部においてピストン
２０４がシリンダーの上端面２４３、下端面２４４に衝
突する如き不都合が回避されピストン２０４が両端にお
いて緩かに停止できる所謂ショックアブソーバ−として
の効果を発揮する。

又かかる効果は出入口２１６，２１７の縦断面形状に依
存し円形、長方形、楕円、正方形等の断面形状でも一応
の効果は奏しうるが、第４図に示した如きピストン２０
４がシリンダー室２０６の上方へ進むほど有効開口断面
積が小さくなる三角形状とすれば最つとも緩やかな緩衝
効果が期待しうる。

出入口２１７については逆に下方に進むはゾ開ロ断面が
小とするようにすればよい。

なお、オイルブレーキ本体２０１はネジ部２１１及びこ
れに螺着されたナラｌ−２４８，２４８で本体フレーム
に固定されている。

次いでこのオイルブレーキのメインバルブ２３６と車輪
制動用のブレーキとの作動関係を第５図を用いて以下に
述べる。

第５図において３０１はタイヤ３０２を設けた車輪であ
る。

ワイヤ３０３は一端がバンドルに設けたブレーキレバー
に接続されチューブ３０４の中を通って連結具３０５を
通過し、左側ブレーキアーム３０６の根元に設けた止め
具３０７中を通り、更に右側ブレーキアーム３０８の根
元３０９中を貫通してその末端にストッパー３１０をネ
ジ３１１で固着している。

一方もう一本のワイヤ３１２は連結具３０５のコの字状
の腕３１３，３１４の間で止め具３１５、ネジ３１６に
よってワイヤ３０３に一端を固着されている。

又連結具３０５の腕３１３にはチューブ３１７が止め具
３１８によって一端を固定されてあり、チューブ３１７
の他端は止め具３１９によつて弾性チューブ３２０に連
結されている。

一方一端をワイヤ３０３に固定されたワイヤ３１２は止
め具３１８を貫通し、チューブ３１７の中を通り、止め
具３１９を経由し、弾性チューブ３２０中を通って他端
がメインバルブ２３６に設けたレバー挿入孔２３９に嵌
着されたレバー２４５に固着されている。

従って運転者が自転車を停止させるためブレーキレバー
をひくとワイヤ３０３が矢印Ｙの方向へ引っばられワイ
ヤ３１２も同時にひっばられてチューブ３１７中を摺動
し、その先端に固着されたレバー２４５及びメインバル
ブ２３６がメインバルブ２３６の軸線を中心に９０°回
転しレバー２４５がストッパー３２１に当り回転が阻止
される。

従ってバルブ孔２３７〔第２図〕も９０°回転しオイル
通路２２２が閉鎖され、サドル支柱１４が本体フレーム
２１に対し不動とされる。

更にブレーキレバーをひくとメインバルブ２３６はそれ
以上回転できないから、ワイヤ３１２を内挿した弾性チ
ューブ３２０が矢印Ｚの方向にたわむ。

この動きを確実にするため弾性チューブ３２０の末端を
スプリング３２２で引っばるのが望ましい。

一方ワイヤ３１２と共に引っばられているワイヤ３０３
は止め具３０７、右側ブレーキアーム３０８の根元３０
９の中を摺動し止め具３１０を右側ブレーキアーム３０
８の方へ引っばり、やがて止め具３１０が根元３０９に
当る。

左右ブレーキアーム３０６，３０８は中間点においてピ
ン３２３に連通されており、ワイヤ３０３を更に引っば
ると両ブレーキアームはピン３２３を中心として回動し
両ブレーキアームの末端に取りつけたブレーキシュー３
２４，３２５が車輪３０１の側面３２６゜３２７に摺接
し、更にワイヤ３０３を強くひくと車輪に制動がかかる
ことになり自転車は停止する。

かくして自転車は停止すると共にサドル支柱１４も不動
にされ、ピストン２０４がシリンダー室２０６の中間に
あればサドル支柱１４は逆止弁２２９の働きで運転者の
体重により最下位まで下がる。

次に自転車を発進する場合にはブレーキレバーにかけた
力を抜いていくとブレーキ解除スプリング３２８の働き
で両ブレーキアーム３０６゜３０８が開き車輪３０１の
制動が解除される。

ただしこの時点でもワイヤ３１２は弾性チューブ３２０
の復元力でレバー２４５を引っばっているが、更にブレ
ーキレバーにかけた力を抜いていくと弾性チューブ３２
０が完全に復元した後ワイヤ３１２に押されてレバー２
４５が回転し、メインバルブ２３６が元位置に復帰し、
その結果サドル支柱１４は自由に上下動しうるようにな
る。

本実施例においては製作の都合上からシリンダーケーシ
ング２０２とバルブケーシング２０３を分割した。

又サドル支柱１４は上下１すると共に点１５２〔第１図
参照〕を中心として前後に揺動する場合（特公昭５４−
５８０）もあるからロッド２４２とピストンロッド２０
５は剛体的に結合することはできないので、球面ソケッ
ト２４６及び球面ジャーナル２４７を組み合わせて使用
しく球面継手を使用し）サドル支柱１４が球面ソケット
２４６を中心に自由に首を振りうるようにした。

本発明は以上の如く自転車が一時的に停止した場合に運
転者が腰を浮かしてもサドル支柱が浮き上がって体のバ
ランスが失われる如き危険性が解消し、かつわずかな力
によって車輪に対するブレーキ力を阻害することなく、
確実にサドル支柱の浮き上がりが防止でき、ブレーキ時
においても体重をサドルにかければサドルが最も乗りや
すい最低位置まで降下し、車輪のブレーキをかける前に
サドル支柱にブレーキをかけ車輪のブレーキをはずして
自転車を発進させてからサドル支柱のブレーキを解除す
ることができ、サドル支柱のダンパーの役目をも兼ね具
なえており、サドル支柱の急激な動きに対するショック
アブソーパーツ効果ヲも発揮するオイルブレーキであっ
て運転者の安全及び乗り心地の向上に極めて大きく貢献
するものである。

よって先行技術の使途を拡大し、且つその適性を増大し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎となるサドル支柱の独立懸架型自
転車の概略を示した線図、第２図は本発明オイルブレー
キ本体の部分破断面斜視図、第３図は本発明オイルブレ
ーキ本体の縦断面図、第４図は出入口のオリフィス効果
を示す部分縦断面図、第５図はメインバルブと車輪用ブ
レーキの相関作動状態を示す説明図、第６図はオイルブ
レーキ本体の側面図である。 符号の設問、２０１・・・・・・オイルブレーキ本体、
２０４・・・・・・ピストン、２０５・・・・・・ピス
トンロッド、２０６・・・・・・シリンダー室、１４・
・・・・・サドル支柱、２１８．２２０，２２２，２２
３，２２２’、２２１゜２１９・・・・・・オイル通路
、２３６・・・・・・メインバルブ、２３７・・・・・
・バルブ孔、２２８・・・・・・座、２３１・・・・・
・スフリング、２２９・・・・・・バルブホール、３０
３゜３１２・・・・・・ワイヤ、３０４，３１７・・・
・・・チューブ、３０６．３０８・・・・・・左右ブレ
ーキアーム、３０１・・・・・・車輪、３２０・・・・
・・弾性チューブ、２４５・・・・・・レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ サドルを上端に後輪駆動ギア手段を下端に夫夫固持
   せるサドル支柱が本体フレームと独立的に懸架された自
   転車に用いるオイルブレーキ装置であって、上記サドル
   支柱と連動するピストンロッドを有するシリンダー室と
   、このシリンダー室の上端部及び下端部に開口連通して
   前記シリンダー室とループを形成する一本のオイル通路
   と、このオイル通路内にあって車輪ブレーキと連動し該
   ブレーキの制動によって該オイル通路内のオイルの流動
   を遮断し該ブレーキのＩＪ ＩＪ−スによって該オイル
   の流動を許容するメインバルブと、より成る自転車用オ
   イルブレーキ装置。 ２ 上記メインバルブを有する上記オイル通路が逆止弁
   を設けたバイパスオイル通路と接続され、この逆止弁は
   上記オイル通路のオイルの流動が遮断された后、前記ピ
   ストンロッドの降下を許容する方向のみにオイルを流動
   させるものである特許請求の範囲第１項記載のオイルブ
   レーキ装置。 ３ 前記メインバルブを含むオイル通路の前記シリンダ
   ７室の上端部に開口連通する通路の途中に仕切ネジが設
   けられ、これによって前記ピストンロッドの急激な昇降
   動作が緩衝されるようになされている特許請求の範囲第
   １項記載の自転車用オイルブレーキ装置。 ４ 前記メインバルブを含むオイル通路の前記シリンダ
   ー室の上端又は下端に開口連動する夫々の出入口がピス
   トンの上方又は下方への移行に対応して該出入口を順次
   挾溢なものとされ、これによって前記ピストンロッドの
   停止動作時のショックが吸収されるようになされている
   特許請求の範囲第１項記載の自転車ブレーキ装置。 ５ 前記メインバルブはこれを回転させるための操作ワ
   イアを備え、この操作ワイアと前記車輪ブレーキの操作
   ワイアとが連繋されると共にこの連繋点と上記メインバ
   ルブとの間に弾性部材が設けられ、これによって上記車
   輪ブレーキの操作ワイアを操作した時に該メインバルブ
   を回転させて前記オイル通路内のオイルの流動を遮断し
   、この遮断后は前記弾性部材を弾性変形させ、該車輪ブ
   レーキの操作ワイアを解放した時は前記弾性部材の弾性
   復元を介して前記メインバルブが元位置に復元せしめる
   ようにされている特許請求の範囲第１項記載の自転車用
   オイルブレーキ装置。