JP2006082740A - キャリパブレーキばね調整構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガタ助長の素となる余分な部品を排除し、格別の精度を必要としない簡素な構造のキャリパブレーキばね調整構造を提供することを目的とする。
【解決手段】 ブレーキばね９の略中央部９Ｈをばね保持溝１３内に保持してビボット軸１に対して回動自在なばね保持部材１１と、ピボット軸１に固定された調整具保持部材１０とを備え、該調整具保持部材１０に螺合された調整具１２の回転により、調整突起１４が調整翼１１Ａ、１１Ｂのいずれかを押圧することにより、ばね保持部材１１を傾動させてブレーキばね９の片寄りが調整され、比較的高い剛性の調整具１２とばね保持部材１１が直接に押し引きされるので、シンプルでガタが少なく、ばね力に影響を及ぼすこともない。しかも、高い精度を要することなくブレーキばねを調整することができて、頑丈である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ピボット軸に軸支された一対のブレーキアームの基端部をブレーキばねの復元力に抗して近接させることにより、前記ブレーキアームの各先端部に配設したブレーキシューを車輪リム側面に圧接して制動力を得るように構成したキャリパブレーキに関する。

自転車の車輪リム側面にブレーキシューを圧接して摺接するブレーキとしてキャリパブレーキがある。構造が簡単で操作が確実であり、保守も簡便なことから多用されている。キャリパブレーキは、通常、フロントホークに挿通されたピボット軸に軸支された一対のブレーキアームの基端部をブレーキばねの復元力に抗して近接させることで、前記ブレーキアームの各先端部に配設したブレーキシューを車輪リム側面に圧接するように構成されている。前記一対のブレーキアームの基端部をブレーキばねの復元力に抗して近接させるために、アウタケーブルとインナケーブルとからなるボーデンケーブルを用いている。

ところが、このようなボーデンケーブルを用いて前記一対のブレーキアームの基端部を近接操作すると、操作伝達力に不均衡が生じた。その結果、一対のブレーキアームに復元力を付与するブレーキばねが片寄ってしまい、一対のブレーキシューの車輪リム側面への隙間に差を生じた。そこで、このようなキャリパブレーキにおけるブレーキばねのリム側面に対する片寄りを正規位置に調整する調整構造が種々提案されている。（例えば下記特許文献１および２参照）。
実開昭６０−８５２９４号公報（第６図参照） 実開昭５７−２４１９３号公報（第５図参照）

これらの従来例について順に説明すると、前記特許文献１に開示された第１従来例のものは、図６（Ａ）に示すように、ピボット軸に軸支された一対のブレーキアーム１０２、１０３の基端部をブレーキばね１０５の復元力に抗して近接させることにより、前記ブレーキアーム１０２、１０３の各先端部に配設したブレーキシュー１１０、１１１を車輪リムＲ側面に圧接して制動力を得るようにキャリパブレーキを構成する。一対のブレーキアーム１０２、１０３の基端部は、アウタケーブルＯとインナケーブルＷとからなるボーデンケーブルを用いてブレーキばね１０５の復元力に抗して近接操作される。

図６（Ｂ）に示すように、一対のブレーキアーム１０２、１０３を復元させるブレーキばね１０５の中間水平部がばね保持体１０４のばね保持溝１４１に係止される。ばね保持体１０４はピボット軸１０１に回動自在に軸支される。一方、調整螺子を支持する支持体１０７は前記ピボット軸１０１に回動不能に挿通される。支持体１０７の上部の保持部１７１の貫通孔１７３に調整螺子１０６が挿通され、該調整螺子１０６の螺子部１６１にはスライダ１０８が螺合される。スライダ１０８の先端の連動部１８１は前記ばね保持体１０４の連動孔１４２に嵌合される。かくして、調整螺子１０６の回動によりスライダ１０８を進退させ、ばね保持体１０４を回動させてブレーキばね１０５を左右に傾動調整することで、一対のブレーキアーム１０２、１０３の先端におけるブレーキシュー１１０、１１１の車輪リムＲ側面との隙間が同じになるように調整することができる。

前記特許文献２に開示された第２従来例のものは、図７に示すように、図示外の一対のブレーキアームを復元させるブレーキばねの中間水平部がばね保持体２２１のばね保持溝２２２に係止される。ばね保持体２２１は固定軸（ピボット軸）２０７に回動自在に軸支される。一方、調整螺子２３２を支持する支持体２２５は前記ピボット軸２０７に回動不能に挿通される。支持体２２５の上下一対の保持部２３１の貫通孔に調整螺子２３２が挿通される。調整螺子２３２の中間部にはスクリュ軸２３４が形成され、該スクリュ軸２３４には前記ばね保持体２２１の周面に形成されたピニオン２３６が噛合される。かくして、調整螺子２３２の回動によりばね保持体２２１を回動させてブレーキばねを左右に傾動調整することで、一対のブレーキアームの先端におけるブレーキシューの車輪リム側面との隙間が同じになるように調整することができる。

このような構成により、いずれの従来例のものも、従来のものに見られた、ブレーキばねの片側のみを調整することで通常のブレーキ操作に悪影響を与えたり、ピボット軸の両側で２つの調整螺子を交互に調整することで手間を要したりすることなく、１つの調整螺子の調整のみにて、ブレーキばねの中間水平部を保持するばね保持体をピボット軸の周りで安定して均等に傾動調整することが可能となり、通常のブレーキ操作にも何らの影響を与えることがないものとなった。

しかしながら、これらの従来のキャリパブレーキばね調整構造にあって、図６の第１従来例のものでは、スライダ１８２を必要とする他、スライダ１８２とばね保持体１０４との間に連動部１８１が存在するために、ガタが助長されて調整誤差が大きくなる虞れが生じた。また、図７の第２従来例のものでは、調整螺子２３２とばね保持体２２１との間はスクリュ軸２３４とピニオン２３６との噛合による調整形態が採用されているため、製作に手間を要する他、精度を要した。

そこで本発明は、前記従来のキャリパブレーキばね調整構造の課題を解決して、ガタ助長の素となる余分な部品を排除し、格別の精度を必要としない簡素な構造の調整構造により、１つの調整螺子の調整のみにて安定して均等にブレーキばねの片寄りを調整できるキャリパブレーキばね調整構造を提供することを目的とする。

このため本発明は、ピボット軸に軸支された一対のブレーキアームの基端部をブレーキばねの復元力に抗して近接させることにより、前記ブレーキアームの各先端部に配設したブレーキシューを車輪リム側面に圧接して制動力を得るように構成したキャリパブレーキにおいて、前記ブレーキばねの略中央部を保持しビボット軸に対して回動自在なばね保持部材と、前記ピボット軸に固定された調整具保持部材とを備え、該調整具保持部材に螺合された調整具により前記ばね保持部材を直接に押し引きするように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記調整具保持部材がピボット軸と一体成形されたことを特徴とする。また本発明は、前記調整具の先端に形成された調整突起が、ばね保持部材における一対の調整翼間に配設されたことを特徴とする。また本発明は、前記調整具の先端側に形成された一対の調整突起間に、ばね保持部材における調整翼が配設されたことを特徴とする。また本発明は、前記調整具における調整突起とばね保持部材における調整翼との間に低摩擦部材を介設したことを特徴とする。また本発明は、前記ばね保持部材における調整翼の調整突起との当接面形状を、ばね保持部材の所定の回動範囲内にて調整具と調整翼とが略直交を維持できるように形成したことを特徴とする。また本発明は、前記調整翼の外周に緩止めばねが配設されたことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。

本発明によれば、ピボット軸に軸支された一対のブレーキアームの基端部をブレーキばねの復元力に抗して近接させることにより、前記ブレーキアームの各先端部に配設したブレーキシューを車輪リム側面に圧接して制動力を得るように構成したキャリパブレーキにおいて、前記ブレーキばねの略中央部を保持しビボット軸に対して回動自在なばね保持部材と、前記ピボット軸に固定された調整具保持部材とを備え、該調整具保持部材に螺合された調整具により前記ばね保持部材を直接に押し引きするように構成したことにより、比較的高い剛性の調整具とばね保持部材が直接に押し引きされるので、シンプルでガタが少なく、ばね力に影響を及ぼすこともない。しかも、高い精度を要することなくブレーキばねを調整することができて、頑丈である。

また、前記調整具保持部材がピボット軸と一体成形された場合は、調整具保持部材をピボット軸に組み付ける工程が省略できる他、ガタを生じる余地がなく、調整具の保持がより頑丈な構造により実現できる。さらに、前記調整具の先端に形成された調整突起が、ばね保持部材における一対の調整翼間に配設された場合は、単純な構造の一対の調整翼間に配設された調整具の先端の調整突起の押し引きにより、ばね保持部材を強固かつ確実に左右に傾動調整することが可能となる。

さらにまた、前記調整具の先端側に形成された一対の調整突起間に、ばね保持部材における調整翼が配設された場合は、調整翼が１つとなりばね保持部材の構造が簡素化されるとともに、一対の調整突起との間で、ばね保持部材が強固かつ確実に左右に傾動調整される。また、前記調整具における調整突起とばね保持部材における調整翼との間に低摩擦部材を介設した場合は、調整具によるばね保持部材の傾動調整がガタ付くことなく、円滑に行うことができる。

さらに、前記ばね保持部材における調整翼の調整突起との当接面形状を、ばね保持部材の所定の回動範囲内にて調整具と調整翼とが略直交を維持できるように形成した場合は、ばね保持部材の所定の回動範囲内すなわち調整範囲内にて、常に、調製突起が調整翼を確実に押し引きして、調整具によるばね保持部材の傾動調整を広範囲にて効率よく行うことができる。さらにまた、前記調整翼の外周に緩止めばねが配設された場合は、調整具によるばね保持部材の傾動調整後のばね保持部材の盲動を阻止して、ブレーキばねの正常位置が確実に維持される。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第１実施例を示すもので、図１（Ａ）は前方から見た全体斜視図、図１（Ｂ）はブレーキアームとブレーキばねを取り除いた調整部の斜視図、図２は後方から見た全体斜視図、図３は調整具によるばね保持部材の調整状態を示す正面図、図４は本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第２実施例を示す調整部の正面図、図５は本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第３実施例を示す調整部の正面図である。本発明のキャリパブレーキばね調整構造の基本的な構成は、図１に示すように、ピボット軸１に軸支された一対のブレーキアーム２、３の基端部２Ｂ、３Ｂをブレーキばね９の復元力に抗して近接させることにより、前記ブレーキアーム２、３の各先端部２Ａ、３Ａに配設したブレーキシュー４、５を車輪リム側面に圧接して制動力を得るように構成したキャリパブレーキにおいて、前記ブレーキばね９の略中央部を保持しピボット軸１に対して回動自在なばね保持部材１１と、前記ピボット軸１に固定された調整具保持部材１０とを備え、該調整具保持部材１０に螺合された調整具１２により前記ばね保持部材１１を直接に押し引きするように構成したことを特徴とする。

図１を用いて説明する。以下に詳述する。ピボット軸１が図示外のフロントホークの二股つけ根近傍に前後方向に挿通されて固定される。ピボット軸１の前端部に一対のブレーキアーム２、３が軸支される。ブレーキアーム２、３の各基端部２Ｂ、３Ｂには、それぞれインナケーブル７、アウタケーブル６の端部が固定される。インナケーブル７の端部はコネクタ８により固定位置が調整可能であり、アウタケーブル６に対する相対位置を調整できる。ブレーキアーム２、３の各先端部にはそれぞれブレーキシュー４、５が固定されている。図示外のハンドル部等に設置されたブレーキレバーを操作して、アウタケーブル６に対してインナケーブル７を牽引することで、前記ブレーキアーム２、３の各基端部２Ｂ、３Ｂが近接操作され、ブレーキシュー４、５を車輪リムの側面に圧接して制動力を得るものである。ブレーキレバーの開放により制動力を解除するために、前記一対のブレーキアーム２、３がブレーキばね９により復元動作される。

ブレーキばね９によるブレーキアーム２、３の復元動作は、裏面図である図２によりよく理解される。ブレーキばね９の両端部９Ａ、９Ｂがそれぞれブレーキアーム２、３の裏面に設けられた係止突起１８、１９に係止される。ブレーキばね９の上部には両側にコイル状部分を有し、それらの間に水平部９Ｈを形成している。このような形状のブレーキばね９の復元力により、前記一対のブレーキアーム２、３が拡開して制動力を解除する。本発明では、アウターケーブル６とインナケーブル７とから構成されるボーデンケーブルを採用したが故に生じがちな操作伝達力の不均衡に基づくブレーキばね９の片寄りを調整するものである。

ブレーキばね９の後部のピボット軸１にばね保持部材１１が回動自在に軸支される。調整部を示した図１（Ｂ）にて理解されるように、ばね保持部材１１の前面にはブレーキばね９の上部の水平部９Ｈを保持収容するばね保持溝１３が刻設され、上部はＵ字形状に分かれて一対の調整翼１１Ａ、１１Ｂを形成している。一方、ピボット軸１に固定された調整具保持部材１０を備え、該調整具保持部材１０に螺合された汎用の螺子等から構成される調整具１２によりばね保持部材１１を直接に押し引きするように構成される。調整具保持部材１０とピボット軸１との関連構成は、調整部を後方から見た図２の裏面図によりよく理解される。図２の例は、調整具保持部材１０とピボット軸１とは鍛造等により一体に成形されたもので、調整具保持部材１０はピボット軸１に対してガタを生ずることがなく、組み付ける手間も要しない。調整具保持部材１０とピボット軸１とを、相対回転することのない非円形嵌合等により嵌合することも本発明の範疇の中にある。

図１（Ｂ）に戻り、調整具保持部材１０の上部の調整具保持部１０Ａには汎用の螺子等からなる調整具１２が螺合される。調整具１２の先端には調整突起１４を構成する汎用のナット等が螺合される。ナットの裏面にはナイロン等の低摩擦係数のワッシャ１５が介設される。ナットの先端側にもナイロン等の低摩擦部材（ナット１４の緩止めのために螺合されるナイロンナット等でもよい）が貼設されてもよい。前記ばね保持部材１１の一対の調整翼１１Ａ、１１Ｂの中の調整具保持部１０Ａ側のものには、挿通溝１６が形成され、調整具１２が挿通される。前記調整具１２の頭部と調整具保持部１０Ａとの間の螺子部の外周には緩止めばね１７が配設される。これらの調整具１２、調整突起１４、ワッシャ１５、緩止めばね１７等は汎用のものが利用できてコストを低減できる。

前記ばね保持部材１１における調整翼１１Ａ、１１Ｂの調整突起１４との当接面形状は、ばね保持部材１１の所定の回動範囲内にて調整具１２と調整翼１１Ａ、１１Ｂとが略直交を維持できるように形成される。具体的には、調整翼１１Ａ、１１Ｂの対向面が互いに近接するようなＲ面形状とされる。このような構成により、ばね保持部材１１の所定の回動範囲内すなわち調整範囲内にて、常に、調製突起１４が調整翼１１Ａ、１１Ｂを確実に押し引きして、調整具１２によるばね保持部材１１の傾動調整を広範囲にて効率よく行うことができる。

図３は調整具よるばね保持部材の調整状態を示す正面図である。図３（Ａ）は左回転調整時、図３（Ｂ）は右回転調整時である。図３（Ａ）に示すように、調整具保持部材１０の調整具保持部１０Ａに螺合された調整具１２を左回転すると、調整具１２は図面左方向に後退する。これにより、調整具１２の先端に螺合・固定された調整突起１４の裏面のワッシャ１５がばね保持部材１１の調整翼１１Ａの内側のＲ面を押圧し、ばね保持部材１１を左側に傾動させ、ばね保持溝１３に収容された図示省略のブレーキばね９を傾動させて正規位置に調整する。一方、図３（Ｂ）に示すように、調整具１２を右回転して前進させ、調整突起１４の前面の低摩擦部材２０により、ばね保持部材１１の調整翼１１Ｂの内側のＲ面を押圧することで、ばね保持部材１１を右側に傾動させ、ばね保持溝１３に収容された図示省略のブレーキばね９を傾動させて正規位置に調整する。これらの調整動作は、比較的高い剛性のナット等の調整突起１４とばね保持部材１１の調整翼１１Ａ、１１Ｂとの間の直接的な押し引きによりなされるので、精度も要せず、ガタの発生の虞れもなく、ばね保持部材を強固かつ確実に左右に傾動調整することが可能となる。

図４は本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第２実施例を示す調整部の正面図である。本実施例のものは長孔貫通タイプとも言うべきもので、ばね保持部材１１の上部に１つの調整翼１１Ｃが形成されたものである。調整翼１１Ｃには、調整具１２の螺子部が貫通するやや大きめの径を有する貫通孔１１Ｄが左右方向に穿設される。調整翼１１Ｃの左右両側面は、ばね保持部材１１の所定の回動範囲内にて調整具１２と調整翼１１Ｃとが略直交を維持できるようなＲ面とされる。調整翼１１Ｃの左右（調整方向については前後）にはナット等からなる第１および第２調整突起１４Ａ、１４Ｂが配設されるべく、調整具１２の螺子部に螺合される。それらの調整翼１１Ｃとの間にはナイロンワッシャ等の低摩擦部材１５Ａ、１５Ｂが介設される。調整突起１４Ａ、１４Ｂの外側には緩止めナット２０Ａ、２０Ｂが螺合される。本実施例では、調整具１２の回動により、適宜に第１および第２調整突起１４Ａ、１４Ｂが調整翼１１Ｃをいずれかに押圧してばね保持部材１１を左右傾動させて、図示省略のブレーキばね９を傾動させて正規位置に調整する。

図５は本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第３実施例を示す調整部の正面図である。本実施例のものは抱持タイプとも言うべきもので、ばね保持部材１１の上部に１つの調整翼１１Ｃが形成された点で前記第２実施例のものと同様であるが、本実施例のものでは、調整具１２が調整翼１１Ｃを貫通するのではなく、調整具１２に螺合された一対の第１および第２調整突起１４Ａ、１４Ｂが調整翼１１Ｃを左右（調整方向の前後）両側から抱持する形態にて配置される。調整翼１１Ｃの左右両側面は、ばね保持部材１１の所定の回動範囲内にて調整具１２と調整翼１１Ｃとが略直交を維持できるようなＲ面とされる。それらの調整翼１１Ｃとの間にはナイロンワッシャ等の低摩擦部材１５Ａ、１５Ｂが介設される。調整突起１４Ａ、１４Ｂの外側には緩止めナット２０Ａ、２０Ｂが螺合される。本実施例では、調整具１２の回動により、適宜に第１および第２調整突起１４Ａ、１４Ｂが調整翼１１Ｃをいずれかに押圧してばね保持部材１１を左右傾動させて、図示省略のブレーキばね９を傾動させて正規位置に調整する。

以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、キャリパブレーキの形状、形式、ピボット軸の形状（調整具保持部材の一体成形形状、調整具保持部材の非円形嵌合に適応する非円形断面部の形成形状）、形式、ブレーキアームの形状（断面形状等）、形式、ブレーキばねの形状（コイル部の形成位置、コイル部の有無等）、形式およびそのブレーキアームへの係止形態（単なる係止、孔への係止等）、ブレーキアーム先端部へのブレーキシューの装着形態、ブレーキアーム基端部へのアウタケーブルおよびインナケーブルの固定形態、ばね保持溝の形状（ばねの収容を確実にする抜止め形状や溝内でのばねの盲動を抑止する微小突起の付与等）および調整翼の形状（Ｕ字形、図４のような歯車形状、図５のようなレール形状等）を含むばね保持部材の形状、形式ならびにそのピボット軸への軸支形態等については適宜選定できる。

また、調整具保持部の形状（実施例のように、ピボット軸と直交する平板状の基部からピボット軸方向に延設された保持部に調整具を螺合する等）を含む調整具保持部材の形状、形式およびそのピボット軸への固定形態（一体成形、非円形嵌合等）、調整具の形状、形式（汎用の螺子の他、専用の螺子部材でもよい）およびその調整具保持部への螺合形態ならびにそのばね保持部材の調整翼との関連構成（実施例のものの他、平板状の調整具保持部材に螺合等された調整具に対して、調整翼の上部を調整具の調整軌跡内に曲折形成してもよい）、調整突起の形状、形式（汎用のナット等の他、適宜形状の突起としてもよい）およびその調整具への螺合ないし固定形態、低摩擦部材の形状、形式（ワッシャ形態の他、調整突起への表面処理形態でもよい）およびその材質（テフロン(登録商標）、ナイロン（登録商標）の他、軽合金等）、緩止めナットの形状、形式およびその材質、ばね保持部材における調整翼の調整突起との当接面形状あるいは調整突起の調整翼との当接面形状であるＲ面の曲率（つまり、調整突起側をＲ面としてもよい）、緩止めばねの形状、形式およびその調整具外周等への配設形態等についても適宜選定できる。

本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第１実施例を示すもので、図１（Ａ）は前方から見た全体斜視図、図１（Ｂ）はブレーキアームとブレーキばねを取り除いた調整部の斜視図である。 同、後方から見た全体斜視図である。 同、調整具よるばね保持部材の調整状態を示す正面図である。 本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第２実施例を示す調整部の正面図である。 本発明のキャリパブレーキばね調整構造の第３実施例を示す調整部の正面図である。 第１従来例を示すキャリパブレーキの全体正面図および要部分解図である。 第２従来例を示すキャリパブレーキの要部分解図である。

符号の説明

１ ピボット軸
２ 右ブレーキアーム
２Ａ 先端部
２Ｂ 基端部
３ 左ブレーキアーム
３Ａ 先端部
３Ｂ 基端部
４ 右ブレーキシュー
５ 左ブレーキシュー
９ ブレーキばね
９Ｈ 水平部
１０ 調整具保持部材
１０Ａ 調整具保持部
１１ ばね保持部材
１１Ａ 調整翼
１１Ｂ 調整翼
１２ 調整具（螺子部材等）
１３ ばね保持溝
１４ 調整突起（ナット部材等）
１７ 緩止めばね

Claims (7)

1. ピボット軸に軸支された一対のブレーキアームの基端部をブレーキばねの復元力に抗して近接させることにより、前記ブレーキアームの各先端部に配設したブレーキシューを車輪リム側面に圧接して制動力を得るように構成したキャリパブレーキにおいて、前記ブレーキばねの略中央部を保持しビボット軸に対して回動自在なばね保持部材と、前記ピボット軸に固定された調整具保持部材とを備え、該調整具保持部材に螺合された調整具により前記ばね保持部材を直接に押し引きするように構成したことを特徴とするキャリパブレーキばね調整構造。
2. 前記調整具保持部材がピボット軸と一体成形されたことを特徴とする請求項１に記載されたキャリパブレーキばね調整構造。
3. 前記調整具の先端に形成された調整突起が、ばね保持部材における一対の調整翼間に配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載されたキャリパブレーキばね調整構造。
4. 前記調整具の先端側に形成された一対の調整突起間に、ばね保持部材における調整翼が配設されたことを特徴とする請求項１または２に記載されたキャリパブレーキばね調整構造。
5. 前記調整具における調整突起とばね保持部材における調整翼との間に低摩擦部材を介設したことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載されたキャリパブレーキばね調整構造。
6. 前記ばね保持部材における調整翼の調整突起との当接面形状を、ばね保持部材の所定の回動範囲内にて調整具と調整翼とが略直交を維持できるように形成したことを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載されたキャリパブレーキばね調整構造。
7. 前記調整翼の外周に緩止めばねが配設されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載されたキャリパブレーキばね調整構造。
   

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