JP2000027903A - 自転車用ディスクブレ―キの着脱式流体冷却装置 - Google Patents

自転車用ディスクブレ―キの着脱式流体冷却装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式
の流体冷却装置を提供する。 【解決手段】 キャリパ２１は、ハウジング５０とピス
トンユニット５１とを有し、冷却装置２０の冷却部材２
４がハウジング５０に着脱自在に取り付けられている。
ハウジング５０は、自転車フレームの一部分に連結され
る大きさのフレーム取付部材５４を備えている。ピスト
ンユニット５１は、自転車の車輪に取り付けられたブレ
ーキディスク２２から離れる解放位置と、自転車の車輪
のブレーキディスク２２と係合する制動位置との間を移
動可能にハウジング５０に連結されている。冷却部材２
４は、冷却剤を収容してハウジングから熱を取り除くヒ
ートシンクを形成する冷却領域を設けている。ハウジン
グ５０は、ピストンユニット５１と連通して作動流体で
ピストンユニット５１を移動させる作動通路５８ａ，５
８ｂを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に自転車の
車輪の回転を停止させる自転車用ディスクブレーキの冷
却に関し、特に、自転車のディスクブレーキに連結する
ことができる着脱式流体冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車は、交通手段であると共に、人気
が上昇中のリクレーション種目になりつつある。さら
に、自転車は非常に人気のある競技スポーツになってい
る。自転車をリクリエーション、交通手段または競技の
いずれに使用するにしても、自転車業界は常にその部品
を改良している。長年にわたって広範に改良されてきた
自転車部品のひとつとして、自転車のブレーキ装置があ
る。
【０００３】現在、数種類の自転車用ブレーキ装置を市
場で入手できる。数種類の一般的な自転車用ブレーキ装
置の例として、リムブレーキ、キャリパブレーキおよび
ディスクブレーキがある。ライダーが非常に高性能のブ
レーキ装置を要求する場合、ライダーは一般的にディス
クブレーキ装置を求める。ディスクブレーキ装置は、ブ
レーキレバーに加えられた操作力の大きさに比べて相当
に大きい制動力を与える。さらに、ディスクブレーキ装
置は一般的に、あらゆる天候および走行状態において制
動力が非常に安定している。
【０００４】しかし、ディスクブレーキに伴う１つの問
題として、作動油が過熱して、ベーパロックを発生する
ことがある。言い換えると、ブレーキをかけることによ
って発生した熱によって作動油の体積が増加するため、
ブレーキレバーが解放位置にある時でも、ブレーキパッ
ドがブレーキディスクと係合する。ベーパロックが発生
すると、自転車の車輪がロックアップして、ライダーは
自転車から投げ出されてしまう可能性がある。
【０００５】従来のディスクブレーキ装置は、ベーパロ
ックを防止するためにいくつかの方法を用いてきた。例
えば、多くの熱を吸収できるように、キャリパハウジン
グを大型化している。別の方法として、ブレーキディス
クを大きくして表面積を広くしている。また、高品質な
作動油を使用すれば、ベーパロックを抑制することがで
きる。ベーパロックを防止するさらに別の方法は、従来
の摩擦パッドほど容易に熱をブレーキハウジングに伝達
しない摩擦パッドを使用することである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来のベーパ
ロック防止方法には多くの問題がある。１つの特有の問
題として、これらの解決策では製造コストが高くなるこ
とが多い。また、これらの従来の解決策の一部は十分に
効果があるとはいえない。以上の点から、従来技術に見
られる上記問題を解決する自転車用の流体冷却式ディス
クブレーキが要望されている。本発明は、従来技術にお
けるこれらの要望と共に、本開示から当該技術の専門家
には明らかになる他の要望に取り組むものである。
【０００７】本発明の目的は、交換可能で着脱式の流体
冷却装置を備えた自転車用ディスクブレーキを提供する
ことである。本発明の別の目的は、信頼性および耐久性
に優れた改良型自転車用ディスクブレーキを提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、自
転車用ディスクブレーキキャリパに着脱自在に連結され
る大きさを有する取付部分と、取付部分に連結され、ブ
レーキキャリパと接触してブレーキキャリパからの熱を
伝達する冷却部とを含み、冷却部は冷却液を収容する内
部冷却領域を有する着脱式流体冷却装置を提供すること
によって達成できる。
【０００９】１つの実施の形態では、冷却装置はポンプ
とタンクを備えている。別の実施の形態では、冷却液ま
たは水ボトルが冷却部に取り付けられて、それに冷却液
を手動で補給できるようにしている。別の実施の形態で
は、冷却部に高比熱のゲルが充填されている。さらに別
の実施の形態では、冷却部は、それの出口開口が地面に
対して実質的に垂直になるように向きを調節することが
できる。
【００１０】本発明の他の目的、利点および顕著な特徴
は、添付の図面を参照しながら本発明の好適な実施の形
態を開示している以下の詳細な説明から当該技術の専門
家には明らかになるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕まず図１を参照
すると、本発明の第１実施形態形態を採用した流体冷却
式ディスクブレーキアセンブリ１２を連結した自転車１
０の前部分が示されている。自転車１０のような自転車
は当該技術では周知であり、従って、自転車１０および
それの様々な構成部品についてはここでは詳細に説明し
ない。自転車１０はいずれの形式の自転車、例えばマウ
ンテンバイク、ハイブリッドバイクまたはロードバイク
でもよいことは、当該技術の専門家には明らかであろ
う。自転車１０は従来型の自転車であって、基本的にハ
ンドルバー１５を有する自転車フレーム１４と、フロン
トおよびリアフォーク１６（フロントフォークだけが図
示されている）と、前後輪１７（前輪だけが図示されて
いる）と、スプロケットやチェーンを含む駆動装置（図
示せず）とを備えている。
【００１２】流体冷却式ディスクブレーキアセンブリ１
２を有しているものとして自転車１０の前部分だけが図
示されているが、自転車１０の後輪を停止させるために
第２流体冷却式ディスクブレーキアセンブリ１２を用い
ることができることは、本開示から当該技術の専門家に
は明らかであろう。さらに、添付の請求項に定義されて
いる本発明の範囲から逸脱しないものであれば、様々な
変更および修正をここに開示する実施の形態に加えるこ
とができることも、本開示から当該技術の専門家には明
らかであろう。
【００１３】流体冷却式ディスクブレーキアセンブリ１
２は基本的に、冷却装置２０と、ディスクブレーキキャ
リパ２１と、ブレーキディスク２２と、ブレーキ作動機
構２３を備えている。冷却装置２０は基本的に、自転車
１０のフロントフォーク１６に取り付けられている。同
様に、ディスクブレーキキャリパ２１も、ブレーキディ
スク２２に近接した位置で自転車１０のフロントフォー
ク１６に取り付けられている。ブレーキディスク２２は
前輪１７に連動可能に固定した形で連結されている。ブ
レーキ作動機構２３は、好ましくはハンドルバー１５の
ハンド部分に近接した位置でハンドルバー１５に固定し
た形で取り付けられている。従って、ブレーキ作動機構
２３の作動によって、ディスクブレーキキャリパ２１
は、自転車の車輪１７およびブレーキディスク２２が回
転自在である解放位置と、ディスクブレーキキャリパ２
１がブレーキディスク２２に対して制動力を加えて自転
車の車輪１７およびブレーキディスク２２の回転を停止
させる制動位置との間で移動する。冷却装置２０は、デ
ィスクブレーキキャリパ２１内でのベーパロックの発生
を防止できるように設計されていることが好ましい。具
体的に言うと、冷却装置２０は、ディスクブレーキキャ
リパ２１からの熱を伝達するヒートシンクとして機能す
るように設計されていることが好ましい。
【００１４】次に図３ないし図６を見ると、冷却装置２
０の一部分がさらに詳細に示されている。冷却装置２０
は、基本的に冷却部２４（図６）と、ポンプ２５と、ラ
ジエータ２６とを備えている。本実施形態では、さらに
詳細に後述するように、冷却部２４は着脱自在で交換可
能な部材であり、ディスクブレーキキャリパ２１に固定
した形で連結することによってディスクブレーキキャリ
パ２１からの熱を伝達するヒートシンクを形成できる。
冷却部２４については、ディスクブレーキキャリパ２１
の説明と共にさらに詳細に後述する。
【００１５】好ましくは、ポンプ２５とラジエータ２６
は、取付ブラケットアセンブリによって自転車１０のフ
ロントフォーク１６に取り付けられている。取付ブラケ
ットアセンブリは、クロスストラップ２８ａと１対の中
間ストラップ２８ｂおよび２８ｃを備えている。従っ
て、ポンプ２５およびラジエータ２６は、コンパクトに
ユニット化されてフロントフォーク１６に取り付けられ
ている。
【００１６】ポンプ２５は、冷却液を冷却部２４および
ラジエータ２６に流す回転ポンプであることが好まし
い。特に、図３ないし図６に示されているように、第１
可撓導管３０ａが冷却部２４からラジエータ２６の入口
開口３２ａまで延在し、第２可撓導管３０ｂがラジエー
タ２６の出口開口３２ｂからポンプ２５の入口開口３４
ａまで延在し、第３可撓導管３０ｃがポンプ２５の出口
開口３４ｂから冷却部２４まで延在している。従って、
導管３０ａ、３０ｂおよび３０ｃは、冷却部２４、ポン
プ２５およびラジエータ２６間に連続ループすなわち管
路を形成している。冷却液は、冷却部２４およびディス
クブレーキキャリパ２１から熱を取り除くようにポンプ
２５によって管路へ送り込まれる。
【００１７】図４に最もわかりやすく示されているよう
に、ポンプ２５は、モータ３６によって作動することが
好ましい。モータ３６は、インペラ３８を回転させてポ
ンプ２５を介して冷却用の流体を強制的に流す。好適な
実施の形態におけるモータ３６は、バッテリ駆動される
電動モータである。さらに具体的に言えば、２つの従来
型バッテリ４０を使用してモータ３６に電力を供給す
る。モータ３６の作動を制御するために、３位置スイッ
チ４２が設けられている。具体的に言うと、スイッチ４
２は中央のオフ位置と、オン位置と、センサ位置を有し
ている。オフ位置では、モータ３６は停止しており、従
ってポンプ２５は作動しない。オン位置では、モータ３
６はポンプ２５のインペラ３８を回転させて、冷却液を
冷却装置２０の管路に強制的に流す。センサ位置では、
冷却液の温度に基づいてモータ３６が作動する。特に、
図６に示されているように、センサ４４が冷却部２４に
取り付けられて、冷却液の温度を検出することができ
る。従って、スイッチ４２およびモータ３６はセンサ４
４に電気的に連結されているため、冷却液の温度が所定
の温度レベルに達した時、例えば８０゜Ｃを超えた時だ
け、モータ３６は作動する。冷却液がこの所定温度レベ
ルに達すると、モータ３６が作動してインペラ３８を回
転させることによって、冷却液が冷却部２４およびラジ
エータ２６に送り込まれてキャリパ２１の温度を低下さ
せる。
【００１８】本発明の冷却装置２０に他の形式のポンプ
装置、モータおよび温度センサを使用できることは、当
該技術の専門家には明らかであろう。例えば、ポンプが
自転車１０の回転部材で作動するようにしたポンプを使
用することもできる。また、ポンプ２５、モータ３６お
よびセンサ４４等のポンプ、モータおよびセンサは従来
技術により周知である。このため、これらの部品につい
ては詳細に説明しない。
【００１９】ラジエータ２６は、空気冷却されるように
大きい表面積を有する管路を備えた従来形式のラジエー
タであることが好ましい。ラジエータ２６は比較的従来
型の構造であるため、ラジエータ２６についてここでは
詳細に説明しない。ポンプ２５およびラジエータ２６の
両方またはいずれか一方を省略できることは、当該技術
の専門家には明らかであろう。例えば、冷却液が冷却部
２４内を自己循環するように、管路を「コーヒーパーコ
レータ」のように配置することができる。
【００２０】次に図５ないし図９を参照しながら、ディ
スクブレーキキャリパ２１をさらに詳細に説明する。デ
ィスクブレーキキャリパ２１は、ブレーキディスク２２
に近接した位置でフォーク１６に固定した形で連結され
て、自転車の車輪１７およびブレーキディスク２２の回
転を停止させる締め付け力を加えることができる。ディ
スクブレーキキャリパ２１は基本的に、ハウジング５０
と、ピストンユニット５１と、接着剤、ストラップ、ボ
ルト、リベットまたは他の留め具等の固着手段でハウジ
ング５０に固着された冷却部２４とを備えている。好ま
しくは、冷却部２４は２つの半割体を留め合わせて構成
されている。
【００２１】ディスクブレーキキャリパ２１は、冷却装
置２０をそれに連結してそれから熱を除去できるように
した点を除いて、基本的に従来型のディスクブレーキキ
ャリパである。さらに具体的に言うと、冷却部２４がデ
ィスクブレーキキャリパ２１に追加されていることを除
いて、ディスクブレーキキャリパ２１の構造および機能
は比較的従来通りである。従って、ディスクブレーキキ
ャリパ２１についてここでは詳細に説明しない。
【００２２】図７ないし図９に示されているように、ハ
ウジング５０は、熱を冷却液に容易に伝達できる熱伝導
性材料で構成されていることが好ましい。例えば、ハウ
ジング５０はアルミニウム製にすることができる。ハウ
ジング５０は、従来通りにボルトで締め合わせられた第
１ハウジング半割体５２ａと第２ハウジング半割体５２
ｂを備えている。実際上は第１および第２ハウジング半
割体５２ａおよび５２ｂはほぼ同一の構造であるが、ハ
ウジング半割体５２ａには冷却装置２０が取り付けら
れ、第２ハウジング半割体５２ｂにはブレーキ作動機構
２３が取り付けられて、第１および第２ハウジング半割
体５２ａおよび５２ｂへ作動流体を供給できるようにし
ている。また、第２ハウジング半割体５２ｂは、ディス
クブレーキキャリパ２１を自転車１０のフォーク１６に
ボルト留めするための取付部材５４を形成する１対の外
向きに延出したフランジを有している。ハウジング半割
体５２ａおよび５２ｂをボルトで締め合わせた時、ディ
スクブレーキスロットがその間に形成されて、その間に
ブレーキディスク２１を収容することができる。
【００２３】図８及び図９に示されているように、第１
ハウジング半割体５２ａは、１対の円形ピストン窪み５
７ａと、内部流体作動通路５８ａとを備えている。同様
に、第２ハウジング半割体５２ｂは、１対のピストン収
容窪み５７ｂと、内部流体作動通路５８ｂとを備えてい
る。冷却部２４の第１半割体が第１ハウジング半割体５
２ａに連結されている。一方、冷却部２４の第２半割体
が第２ハウジング半割体５２ｂに連結されている。冷却
部２４の第１半割体は冷却キャビティまたは領域５６ａ
を有している。一方、冷却部２４の第２半割体は冷却キ
ャビティまたは領域５６ｂを有している。キャビティま
たは領域５６ａ及び５６ｂは大型の冷却室を形成してい
る。好ましくは、冷却部２４は少なくとも約１０立方ｃ
ｍから約２０立方ｃｍを収容することができる。
【００２４】冷却部２４の第１半割体は、入口開口６０
と出口開口６２とを有している。好ましくは入口開口６
０は、導管３０ｃを接続するためのコネクタ６４を受け
るねじ穴である。好ましくは出口開口６２も、導管３０
ａを接続できるように出口コネクタ６６を連結したねじ
穴である。コネクタ６４及び６６は、流体または冷却液
が入口開口６０を通って冷却キャビティ５６ａ及び５６
ｂ内へ、また出口開口６２を通って冷却キャビティ５６
ａ及び５６ｂ外へ流れることができるようにする一方弁
すなわちチェック弁を備えていることが好ましい。
【００２５】円形ピストン窪み５７ａと第２ハウジング
半割体５２ｂの内部流体作動通路５８ｂとの間に内部流
体作動通路５８ａが延在している。言い換えると、ブレ
ーキ作動機構２３から送られた作動流体は、第２ハウジ
ング半割体５２ｂに流入してから、内部流体作動通路５
８ａ及び５８ｂに流入することによってピストンユニッ
ト５１を作動させる。
【００２６】第２ハウジング半割体５２ｂは第１ねじ開
口６８を有しており、これは内部流体作動通路５８ｂと
連通している。開口６８は、それに油圧または作動流体
導管を取り付けることができるように設計されている。
第２開口７０も、空気抜きのためのニップル７２を螺着
できるように設けられている。開口７０は内部流体作動
通路５８ｂと連通しているので、余剰空気を作動装置か
ら除去することができる。内部流体作動通路５８ｂはピ
ストン窪み５７ｂを相互連結して、ピストンユニット５
１を作動させるための作動流体を受け取ることができる
ようにしている。
【００２７】図７に示されているように、好ましくはピ
ストンユニット５１は４つのピストン７４と１対の摩擦
パッド７６を備えている。ピストン７４はピストン窪み
５７ａおよび５７ｂ内に摺動可能にはめ込まれており、
解放位置と制動位置の間を移動する。摩擦パッド７６
は、ピストン７４の自由端部に配置されてそれと共に移
動する。言い換えると、ピストン７４が解放位置から制
動位置へ移動すると、摩擦パッド７６も解放位置から制
動位置へ移動する。制動位置にある時、摩擦パッド７６
はブレーキディスク２２と摩擦係合して、ブレーキディ
スク２２および車輪１７の回転を停止させる。解放位置
にある時、摩擦パッド７６はブレーキディスク２２から
離れて、その間でブレーキディスク２２および車輪１７
が自由回転できるようにする。ピストン７４および摩擦
パッド７６は、ピストン７４に力を加える作動流体によ
ってそれらの解放位置からそれらの制動位置へ移動す
る。さらに具体的に言うと、ブレーキ作動機構２３が作
動すると、作動流体が加圧されてピストン７４および摩
擦パッド７６をブレーキディスク２２の方へ押し付け
る。
【００２８】ブレーキキャリパ２１をフロントフォーク
１６に連結した時、冷却部２４はディスクブレーキキャ
リパ２１の下流側端部に位置する。言い換えると、図１
に示されているように、ブレーキディスク２２は反時計
回り方向に回転するため、冷却部２４はブレーキディス
ク２２の回転方向においてディスクブレーキキャリパ２
１の下流側に位置する。ブレーキキャリパ２１の下流側
端部は作動流体が供給されている領域であると共に、熱
が上昇する領域であることから、これによってブレーキ
キャリパ２１の下流側端部から熱をさらに迅速に除去す
ることができる。
【００２９】次に図１０および図１１を参照しながら、
ブレーキ作動機構２３をさらに詳細に説明する。基本的
に、ブレーキ作動機構２３は、ディスクブレーキキャリ
パ２１を作動させてブレーキディスク２２に強力な把持
作用を加えることによって前輪１７の回転を停止させる
ように設計されている。ブレーキ作動機構２３は基本的
に、ブレーキレバー８０と、油圧またはマスターシリン
ダ８１と、油圧またはマスターピストン８２と、作動流
体タンク８３を備えている。
【００３０】好ましくは、ブレーキ作動機構２３は、ハ
ンドルバー１５に取り付けられた単一部材である。特
に、ブレーキレバー８０は、取り付け部分８４とレバー
部分８５を備えている。取り付け部分８４は、従来通り
にハンドルバー１５に固定されるように設計されてい
る。取り付け部分８４はマスターシリンダ８１と一体成
形されているので、マスターシリンダ８１、マスターピ
ストン８２および作動流体タンク８３はすべて、ブレー
キレバー８０の取り付け部分８４で支持されている。レ
バー部分８５は、解放位置と制動位置の間を移動できる
ように取り付け部分８４に回動可能に連結されている。
通常は、レバー部分８５は従来通りに解放位置に維持さ
れている。
【００３１】マスターピストン８２は、従来通りにマス
ターシリンダ８１内に移動可能に取り付けられている。
さらに具体的に言うと、作動流体タンク８３はマスター
シリンダ８１に取り付けられており、マスターシリンダ
８１の内孔と連通してそれに作動流体を供給する。マス
ターピストン８２は一端部でレバー部分８５に連結され
ているため、マスターピストン８２をマスターシリンダ
８１内で軸方向に移動させることができる。従って、レ
バー部分８５を作動させると、マスターピストン８２は
マスターシリンダ８１内を軸方向に移動する。このよう
にマスターピストン８２がマスターシリンダ８１内を移
動することによって、流体圧力がディスクブレーキキャ
リパ２１に連結された油圧管８６へ送られる。このた
め、加圧作動流体がピストン７４および摩擦パッド７６
を移動させてブレーキディスク２２と係合させ、車輪１
７の回転を停止させる。
【００３２】〔第２実施形態〕次に図１２および図１３
を参照しながら、本発明の第２実施形態によるディスク
ブレーキキャリパ１２１を説明する。ディスクブレーキ
キャリパ１２１は、前述した流体冷却式ディスクブレー
キアセンブリ１２に使用できるように設計されている。
実際に、ディスクブレーキキャリパ１２１は、それの冷
却キャビティまたは領域１５６ａ及び１５６ｂに内部管
路が設けられていることを除いて、ディスクブレーキキ
ャリパ２１と実質的に同一である。すなわち、冷却部１
２４とディスクキャリパ１２１とは別体であり、冷却部
１２４はディスクブレーキキャリパ１２１に固着されて
いる。さらに具体的に言うと、ジャマ板１５６ｃおよび
１５６ｄがそれぞれ冷却キャビティまたは領域１５６ａ
および１５６ｂ内に形成されている。ディスクブレーキ
キャリパ２１および１２１が類似していることから、デ
ィスクブレーキキャリパ１２１およびそれと冷却装置２
０との連結についてここでは詳細に説明しない。
【００３３】ハウジング１５０は、熱を冷却液に容易に
伝達できる熱伝導性材料で構成されていることが好まし
い。例えば、ハウジング１５０はアルミニウム製にする
ことができる。ハウジング１５０は、従来通りにボルト
で締め合わせられた第１ハウジング半割体１５２ａと第
２ハウジング半割体１５２ｂを備えている。実際上は第
１および第２ハウジング半割体１５２ａおよび１５２ｂ
はほぼ同一の構造であるが、ハウジング半割体１５２ａ
には冷却装置２０が取り付けられ、第２ハウジング半割
体１５２ｂにはブレーキ作動機構２３が取り付けられ
て、第１および第２ハウジング半割体１５２ａおよび１
５２ｂへ作動流体を供給できるようにしている。また、
第２ハウジング半割体１５２ｂは、ディスクブレーキキ
ャリパ１２１を自転車１０のフォーク１６にボルト留め
するための取付部材１５４を形成する１対の外向きに延
出したフランジを有している。ハウジング半割体１５２
ａおよび１５２ｂをボルトで締め合わせた時、ディスク
ブレーキスロットがその間に形成されて、その間にブレ
ーキディスク１２１を収容することができる。
【００３４】第１ハウジング半割体１５２ａは、冷却キ
ャビティまたは領域１５６ａと、１対の円形ピストン窪
み１５７ａと、内部流体作動通路１５８ａとを有してい
る。同様に、第２ハウジング半割体１５２ｂは、冷却キ
ャビティまたは領域１５６ｂと、１対のピストン収容窪
み１５７ｂと、内部流体作動通路１５８ｂとを備えてい
る。キャビティまたは領域１５６ａおよび１５６ｂは大
型の冷却室を形成する。好ましくは、冷却部１２４は少
なくとも約１０立方ｃｍから約２０立方ｃｍを収容する
ことができる。
【００３５】冷却キャビティまたは領域１５６ａは、入
口開口１６０と出口開口１６２を有する大型室である。
好ましくは、入口開口１６０は、導管３０ｃを接続する
ためのコネクタ１６４を受けるねじ穴である。出口開口
１６２も、好ましくは導管３０ａを接続できるように出
口コネクタ１６６を連結したねじ穴である。コネクタ１
６４および１６６は、冷却液が入口開口１６０を通って
冷却キャビティ１５６ａおよび１５６ｂ内へ、また出口
開口１６２を通って冷却キャビティ１５６ａおよび１５
６ｂ外へ流れることができるようにする一方弁すなわち
チェック弁を備えていることが好ましい。
【００３６】円形ピストン窪み１５７ａと第２ハウジン
グ半割体１５２ｂの内部流体作動通路１５８ｂの間に内
部流体作動通路１５８ａが延在している。言い換える
と、ブレーキ作動機構２３から送られた作動流体は、第
２ハウジング半割体１５２ｂに流入してから、内部流体
作動通路１５８ａおよび１５８ｂに流入することによっ
てピストンユニットを作動させる。
【００３７】第２ハウジング半割体１５２ｂは第１ねじ
開口１６８を有しており、これは内部流体作動通路１５
８ｂと流体連通している。開口１６８は、それに作動流
体導管を取り付けることができるように設計されてい
る。第２開口１７０も、空気抜きのためのニップル１７
２を螺着できるように設けられている。開口１７０は内
部流体作動通路１５８ｂと流体連通しているので、余剰
空気を作動装置から除去することができる。内部流体作
動通路１５８ｂはピストン窪み１５７ｂを相互連結し
て、ピストンユニットを作動させるための作動流体を受
け取ることができるようにしている。
【００３８】〔第３実施形態〕図１４は、簡略化した冷
却装置２２０を示している。基本的に冷却装置２２０
は、冷却部２２４と、冷却液ボトルまたはタンク２２６
と、オン／オフ弁２２７と、圧力逃がし弁２２８とを備
えている。ディスクブレーキキャリパ２２１は、冷却液
計２２９を一体形冷却部２２４に追加して冷却部２２４
に収容されている冷却液または水の量を視認できるよう
にした点を除いて、上記のディスクブレーキキャリパ２
１とほぼ同一である。
【００３９】ディスクブレーキキャリパ２２１と第１実
施形態のディスクブレーキキャリパ２１が類似している
ことから、ディスクブレーキキャリパ２２１についてこ
こでは詳細に説明しない。さらに、ディスクブレーキキ
ャリパ２２１を第１の実施の形態の自転車１０に用い
て、第１の実施の形態のブレーキ作動機構２３で作動さ
せることによってブレーキディスク２２と係合させるこ
とができることは、本開示から当該技術の専門家には明
らかであろう。
【００４０】第３実施形態では、冷却装置２２０は、ラ
イダーが水または冷却液を冷却部２２４に定期的に手動
で補給できるように設計されている。さらに具体的に説
明すると、摩擦パッドがブレーキディスク２２と係合し
た時、冷却部２２４内の水または冷却液が加熱される。
ディスクブレーキキャリパ２２１が高温になりすぎた場
合、加熱された水または冷却液は水蒸気または冷却液蒸
気に変わる。この蒸気で圧力逃がし弁２２８が開くた
め、水または冷却液蒸気は解放される。このため、冷却
部２２４内の冷却液の量が徐々に減少する。そのため、
ライダーは冷却液計２２９を見て、冷却液を補給する必
要がある時を決定する。その場合、ライダーはオン／オ
フ弁２２７を開いて、冷却液ボトル２２６内の補給水ま
たは冷却液を導管２３０で冷却部２２４へ流し込むこと
ができる。
【００４１】冷却液ボトル２２６は、必要に応じて、フ
レームのいずれの部分に取り付けてもよい。例えば、冷
却液ボトル２２６は、図１の第１の実施の形態のラジエ
ータ２６と同じ位置で自転車１０のフロントフォーク１
６に取り付けることができる。好ましくは、冷却液ボト
ル２２６の位置は、ライダーが停止しないでオン／オフ
弁２２７を操作できる位置とする。さらに、冷却液ボト
ル２２６，オン／オフ弁２２７および導管２３０は、破
損した場合に交換できるように、冷却部２２４から容易
に取り外すことができることが好ましい。好ましくは、
一方弁２６４で導管２３０を冷却部２２４の入口開口に
接続している。
【００４２】〔第４実施形態〕図１５に第４実施形態に
よるディスクブレーキキャリパ３２１が示されている。
ディスクブレーキキャリパ３２１は、内部の冷却部３２
４が閉鎖ユニットで、その内部に高比熱のゲルが入って
いる点を除いて、第１実施形態のディスクブレーキキャ
リパ２１とほぼ同一である。このため、本装置は第１実
施形態の簡略形式である。冷却部３２４に入っている高
比熱のゲルは、自転車用ディスクブレーキの通常の作動
状態で作用可能ないずれの高比熱ゲルにすることもでき
る。
【００４３】ディスクブレーキキャリパ３２１と第１実
施形態のディスクブレーキキャリパ２１が類似している
ことから、ディスクブレーキキャリパ３２１についてこ
こでは詳細に説明しない。さらに、ディスクブレーキキ
ャリパ３２１を第１実施形態の自転車１０に用いて、第
１実施形態のブレーキ作動機構２３で作動させることに
よってブレーキディスク２２と係合させることができる
ことは、本開示から当該技術の専門家には明らかであろ
う。
【００４４】〔第５実施形態〕図１６は、本発明の第５
実施形態によるディスクブレーキキャリパ４２１が示さ
れている。第５実施形態では、冷却液入口開口４６０と
冷却液出口開口４６２が透明導管４３０で相互連結され
ている。この透明導管４３０によって、ライダーは冷却
部４２４内の冷却液の液位を点検することができる。ま
た、圧力逃がし弁／補給弁４２８を追加して、必要に応
じて追加冷却液または流体を補給すること、および水蒸
気または冷却液蒸気を冷却部４２４から逃がすことの両
方またはいずれか一方を行うことができる。
【００４５】ディスクブレーキキャリパ４２１は、ディ
スクブレーキキャリパ４２１がその入口開口４６０と冷
却液出口開口４６２の間に延在する透明導管４３０を有
し、また圧力逃がし弁／補給弁４２８が追加されている
点を除いて、ディスクブレーキキャリパ２１とほぼ同一
である。ディスクブレーキキャリパ４２１と第１実施形
態のディスクブレーキキャリパ２１が類似していること
から、ディスクブレーキキャリパ４２１についてここで
は詳細に説明しない。
【００４６】第５実施形態では、冷却装置４２０は、ラ
イダーが圧力逃がし弁／補給弁４２８によって水または
冷却液を冷却部４２４に定期的に手動で補給できるよう
に設計されている。さらに具体的に説明すると、摩擦パ
ッドがブレーキディスク２２と係合した時、冷却部４２
４内の水または冷却液が加熱される。ディスクブレーキ
キャリパ４２１が高温になりすぎた場合、加熱された水
または冷却液は水蒸気または冷却液蒸気に変わる。この
蒸気で圧力逃がし弁／補給弁４２８が開くため、水また
は冷却液蒸気は解放される。このため、冷却部４２４内
の冷却液の量が徐々に減少する。そのため、ライダーは
透明導管４３０を見て、冷却液を補給する必要がある時
を決定することができる。その場合、ライダーは圧力逃
がし弁／補給弁４２８によって追加の水または冷却液を
冷却部４２４に補給する。
【００４７】〔第６実施形態〕次に図１７及び図１８を
参照しながら、本発明の第６実施形態によるディスクブ
レーキキャリパ５２１を説明する。本実施の形態では、
着脱式で交換可能な冷却ユニット５２０が、ディスクブ
レーキキャリパ５２１に固着されている。冷却ユニット
５２０は取付部材５５５を含んでおり、それに管装置５
５６が固定されている。管装置５５６は冷却部５２４を
形成している。
【００４８】取付部材５５５は、ディスクブレーキキャ
リパ５２１のハウジング５５０に取り付けられる形状に
なっている。取付部材５５５は、様々な方法でハウジン
グ５５０に固定することができる。例えば、取付プレー
ト５５０を接着剤、ストラップ、ボルト、リベットまた
は他の適当な留め具でハウジング５５０に留め付けるこ
とができる。いずれにしても、取付部材５５５をハウジ
ング５５０に接触させて、熱がハウジング５５０から取
付部材５５５に容易に伝導し、さらにそれから管装置５
５６に伝達できるようにする。管装置５５６を流れる冷
却液は、ハウジング５５０、取付部材５５５及び管装置
５５６から熱を取り除く。本実施の形態では、管装置５
５６は入口開口５６０と出口開口５６２とを有してい
る。
【００４９】管装置５５６は、入口開口５６０と出口開
口５６２との間で前後に蛇行して、その間に冷却液室５
２４を形成している。入口開口５６０は導管３０ｂで外
部管路に接続されている一方、出口開口５６２は管路３
０ａで外部管路に接続されている。必要な場合及び／又
は所望する場合、第１実施形態の場合と同様にして導管
３０ａ及び３０ｂを一方弁で入口及び出口開口５６０及
び５６２に連結することができる。
【００５０】冷却ユニット５２０は、必要な場合及び／
又は所望する場合、第１実施形態のポンプ２５及びラジ
エータ２６の両方またはいずれか一方と共に使用するこ
とができる。あるいは、ポンプ２５及びラジエータ２６
の両方またはいずれか一方を省略できることは、本開示
から当該分野の専門家には明らかであろう。例えば、冷
却液が冷却部５２４内を自己循環するように、管路を
「コーヒーパーコレータ」のように配置することができ
る。出口開口５６２が入口開口５６０より上方に位置し
ているので、冷却ユニット５２０は自己循環装置として
使用するのに特に適している。この配置によって、冷却
液を引き上げて冷却部５２４に通すことができる。
【００５１】ディスクブレーキキャリパ５２１は、第１
実施形態の冷却部２４の代わりに外部の冷却ユニット５
２０を使用している点を除いて、第１の実施の形態のデ
ィスクブレーキキャリパ２１とほぼ同一である。ディス
クブレーキキャリパ５２１と第１実施形態のディスクブ
レーキキャリパ２１が類似していることから、ディスク
ブレーキキャリパ５２１についてここでは詳細に説明し
ない。さらに、ブレーキ作動機構２３は、第１実施形態
の場合とほぼ同様にしてハウジング５５０の第１及び第
２半割体に作動流体を供給するようにハウジング５５０
に取り付けられる構造になっている。言い換えると、ブ
レーキ作動機構２３の導管８６は従来通りにハウジング
５５０に取り付けられて、それに作動流体を供給するこ
とによってブレーキディスク２２を選択的に把持するこ
とができる。
【００５２】〔第７実施形態〕次に図１９を参照しなが
ら、本発明の第７実施形態によるディスクブレーキキャ
リパ６２１を説明する。第７実施形態では、着脱式で交
換可能な冷却ユニット６２０が、ディスクブレーキキャ
リパ６２１に固着されている。冷却ユニット６２０は、
取付部材６５５と、細長い冷却部６２４とを備えてい
る。冷却ユニット６２０は、取り付けボルト６７０でハ
ウジング６５０に調節可能に取り付けられる。好ましく
は、冷却部６２４は、通常は地面に対して実質的に垂直
方向に向くように調節される。特に、取付部材６５５
は、冷却部６２４を調節可能に固定するためにボルト６
７０を挿通する穴を有するフランジである。
【００５３】図１９に示されているように、冷却部６２
４は内部冷却領域６５６と、下部入口開口６６０と、上
部出口開口６６２とを備えている。第７実施形態では、
冷却部６２４の内部冷却領域６５６に複数のジャマ板６
５７が設けられている。下部入口開口６６０は冷却部６
２４の長手方向の第１端部に位置する一方、上方出口開
口６６２は冷却部６２４の長手方向の第２端部に位置し
ている。入口開口６６０は導管３０ｂで外部管路に接続
されている一方、出口開口６６２は管路３０ａで外部管
路に接続されている。必要な場合及び／又は所望する場
合、第１の実施の形態の場合と同様にして導管３０ａ及
び３０ｂを一方弁で入口及び出口開口５６０及び５６２
に連結することができる。
【００５４】前述したように、冷却部６２４は自転車用
ディスクブレーキキャリパ６２１に対して角度調節可能
であって、付着部分６５５を自転車用ディスクブレーキ
キャリパ６２１に連結した時、出口開口６６２を地面に
対してほぼ垂直に配置することができる。冷却ユニット
６２０は、必要な場合及び／又は所望する場合、第１実
施形態のポンプ２５及びラジエータ２６の両方またはい
ずれか一方と共に使用することができる。あるいは、ポ
ンプ２５及びラジエータ２６の両方またはいずれか一方
を省略できることは、本開示から当該分野の専門家には
明らかであろう。例えば、この構造は、冷却液が冷却部
６２４内を自己循環するように「コーヒーパーコレー
タ」のように配置できる管路を形成する際に特に有用で
ある。出口開口６６２が入口開口６６０より上方に位置
しているので、冷却ユニット６２０は自己循環装置とし
て使用するのに特に適している。この配置によって、冷
却液を引き上げて冷却部６２４に通すことができる。
【００５５】ディスクブレーキキャリパ６２１は、第１
実施形態の冷却部２４の代わりに外部の冷却ユニット６
２０を使用している点を除いて、第１の実施の形態のデ
ィスクブレーキキャリパ２１とほぼ同一である。ディス
クブレーキキャリパ６２１と第１実施形態のディスクブ
レーキキャリパ２１が類似していることから、ディスク
ブレーキキャリパ６２１についてここでは詳細に説明し
ない。さらに、ブレーキ作動機構２３は、第１実施形態
の場合とほぼ同様にしてハウジング６５０の第１及び第
２半割体に作動流体を供給するようにハウジング６５０
に取り付けられる構造になっている。言い換えると、ブ
レーキ作動機構２３の導管８６は従来通りにハウジング
６５０に取り付けられて、それに作動流体を供給するこ
とによってブレーキディスク２２を選択的に把持するこ
とができる。
【００５６】本発明を説明するためにいくつかの実施の
形態を選択しているが、添付の請求項に定義されている
本発明の範囲から逸脱しない様々な変更および修正を加
えることができることは、本開示から当該技術の専門家
には明らかであろう。さらに、本発明の好適な実施形態
の前述の記載は説明のためだけのものであって、添付の
請求項またはその同等物によって定義された本発明を制
限するものではない。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、冷却液を収容してキャ
リパハウジングからの熱を伝達するヒートシンクを形成
する冷却領域が設けられた冷却部を着脱自在にキャリパ
に設けたので、作動流体を確実に冷却でき、作動流体の
過熱によるベーパロックを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による流体冷却式自転車
用ディスクブレーキアセンブリを連結した自転車の一部
分の側面図である。
【図２】第１実施形態による冷却装置のラジエータ、モ
ータおよびポンプを連結した自転車のフロントフォーク
の一部分の部分側面図である。
【図３】第１実施形態による冷却装置のラジエータ、モ
ータおよびポンプを連結した自転車のフロントフォーク
の一部分の部分正面図である。
【図４】第１実施形態による自転車のフロントフォーク
の一部分に連結された、冷却装置のラジエータ、モータ
およびポンプの部分断面図である。
【図５】第１実施形態による自転車のフロントフォーク
に連結された、流体冷却式自転車用ディスクブレーキア
センブリの一部分の部分側面図である。
【図６】図１に示されている本発明の実施の形態による
流体冷却式自転車用ディスクブレーキアセンブリの自転
車用ディスクブレーキキャリパの側面図である。
【図７】第１実施形態による流体冷却式自転車用ディス
クブレーキアセンブリの自転車用ディスクブレーキキャ
リパの分解正面図である。
【図８】第１実施形態による流体冷却式自転車用ディス
クブレーキアセンブリの自転車用ディスクブレーキキャ
リパの第１ハウジング半割体の内側立面図である。
【図９】第１実施形態実施の形態による流体冷却式自転
車用ディスクブレーキアセンブリの自転車用ディスクブ
レーキキャリパの第２ハウジング半割体の内側立面図で
ある。
【図１０】第１実施形態による流体冷却式自転車用ディ
スクブレーキアセンブリの自転車用ブレーキ作動装置の
上面図である。
【図１１】第１実施形態による流体冷却式自転車用ディ
スクブレーキアセンブリの概略図である。
【図１２】第２実施形態による流体冷却式自転車用ディ
スクブレーキアセンブリの自転車用ディスクブレーキキ
ャリパの変更形第１ハウジング半割体の内側立面図であ
る。
【図１３】第２実施形態による流体冷却式自転車用ディ
スクブレーキアセンブリの自転車用ディスクブレーキキ
ャリパの変更形第２ハウジング半割体の内側立面図であ
る。
【図１４】第２実施形態による流体冷却式自転車用ディ
スクブレーキアセンブリの選択部品の側面図である。
【図１５】第４実施形態による閉鎖形冷却液室または部
材を備えた自転車用ディスクブレーキキャリパの側面図
である。
【図１６】第５実施形態による補給式冷却液室または部
材を備えた自転車用ディスクブレーキキャリパの側面図
である。
【図１７】第６実施形態による交換式冷却液室または部
材を備えた自転車用ディスクブレーキキャリパの側面図
である。
【図１８】図１７に示されている交換式冷却液室または
部材の側面図である。
【図１９】第７実施形態による調節可能な交換式冷却液
室または部材を備えた自転車用ディスクブレーキキャリ
パの側面図である。
【符号の説明】
２０ 冷却装置 ２１ 自転車用ディスクブレーキキャリパ ２２ ブレーキディスク ２４ 冷却部 ５０ ハウジング ５１ ピストンユニット ５４ フレーム取付部材 ５６ａ、５６ｂ 冷却領域 ５８ａ、５８ｂ 内部流体作動通路

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自転車用ディスクブレーキキャリパに着脱
    自在に連結される取付部分と、 前記取付部分に連結され、前記ブレーキキャリパと接触
    して前記ブレーキキャリパからの熱を伝達する冷却部と
    を含み、 前記冷却部は冷却液を収容する内部冷却領域を有してい
    る、自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷
    却装置。
  2. 【請求項２】前記冷却部は、前記冷却領域に冷却液を充
    填するための第１開口を備えている、請求項１記載の自
    転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装
    置。
  3. 【請求項３】前記冷却部は、前記冷却液が前記冷却領域
    から流出できるようにする第２開口を備えている、請求
    項２記載の自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式
    流体冷却装置。
  4. 【請求項４】前記第１および第２開口間に延在している
    冷却液通路をさらに含む、請求項３記載の自転車用ディ
    スクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  5. 【請求項５】前記冷却液通路は、内部を流れる冷却液か
    ら熱を散逸させるラジエータを備えている、請求項４記
    載の自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷
    却装置。
  6. 【請求項６】前記冷却液通路は、冷却液を前記冷却領域
    に循環させるポンプをさらに備えている、請求項４又は
    ５記載の自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流
    体冷却装置。
  7. 【請求項７】前記冷却部は、管装置と取付部材とを備え
    ている、請求項１から６のいずれかに記載の自転車用デ
    ィスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  8. 【請求項８】前記ポンプは、前記冷却部に取り付けられ
    て前記ポンプの作動および停止を制御する温度センサを
    備えている、請求項６又は７記載の自転車用ディスクブ
    レーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  9. 【請求項９】前記ポンプは、オン位置、温度感知位置お
    よびオフ位置を選択するための３位置スイッチを備えて
    いる、請求項６から８のいすれかに記載の自転車用ディ
    スクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  10. 【請求項１０】前記第１開口と第２開口間に、少なくと
    も一部分が透明な流体導管が延びている、請求項３記載
    の自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却
    装置。
  11. 【請求項１１】前記冷却部に第３開口が流体連通してお
    り、前記第３開口内に圧力逃がし弁がさらに設けられて
    いる、請求項１０記載の自転車用ディスクブレーキキャ
    リパの着脱式流体冷却装置。
  12. 【請求項１２】前記冷却部は、高比熱のゲルを前記冷却
    領域に収容した閉鎖システムである、請求項１記載の自
    転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装
    置。
  13. 【請求項１３】前記冷却部の前記冷却領域に流体連通し
    た冷却液タンクをさらに含む、請求項１記載の自転車用
    ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  14. 【請求項１４】前記冷却液タンクと前記冷却部の前記冷
    却領域との間に配置された弁をさらに含む、請求項１３
    記載の自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体
    冷却装置。
  15. 【請求項１５】前記冷却液タンクは軽量の水ボトルであ
    り、前記水ボトルと前記冷却部との間に可撓導管が延在
    している、請求項１３又は１４記載の自転車用ディスク
    ブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  16. 【請求項１６】前記弁は、冷却液を前記冷却液タンクか
    ら前記冷却部の前記冷却領域へ選択的に供給するために
    手動操作レバーを有している、請求項１４又は１５記載
    の自転車用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却
    装置。
  17. 【請求項１７】前記冷却部に冷却液液位計が連結されて
    いる、請求項１から１６のいずれかに記載の自転車用デ
    ィスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  18. 【請求項１８】前記冷却部は、一方弁を連結した入口開
    口と、圧力逃がし弁を連結した出口開口を有している、
    請求項１、及び１２から１７のいずれかに記載の自転車
    用ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  19. 【請求項１９】前記取付部分は自転車用ディスクブレー
    キキャリパに対して角度調節可能であって、前記取付部
    分を自転車用ディスクブレーキキャリパに連結した時、
    前記第２開口を地面に対して実質的に垂直に配置するこ
    とができる、請求項３記載の自転車用ディスクブレーキ
    キャリパの着脱式流体冷却装置。
  20. 【請求項２０】前記取付部分は、自転車用ディスクブレ
    ーキキャリパに調節可能に連結されるように適合された
    フランジを備えている、請求項１９記載の自転車用ディ
    スクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  21. 【請求項２１】前記冷却部は細長い部材であって、前記
    第１開口は第１長手方向端部に、前記第２開口は第２長
    手方向端部に設けられている、請求項３記載の自転車用
    ディスクブレーキキャリパの着脱式流体冷却装置。
  22. 【請求項２２】前記冷却部は内部にジャマ板を備えてい
    る、請求項２１記載の着脱式流体冷却装置。
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