JP2008044542A - Braking device of bicycle - Google Patents
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Description
本発明は、アウターケーブルの内部に配置されたインナーケーブルをハンドルに設けられたブレーキレバーにより移動させることによって、ブレーキシューを車輪のリムに押圧操作し、発生する押圧力に対応して前記車輪に制動力を付与している自転車用ブレーキ装置に関し、詳しくは制動力調整装置やケーブル保持装置を自転車用ブレーキ装置に具備したことに関する。 According to the present invention, the inner cable disposed inside the outer cable is moved by a brake lever provided on the handle to press the brake shoe against the rim of the wheel, and the wheel is applied to the wheel in response to the generated pressing force. More particularly, the present invention relates to the provision of a braking force adjusting device and a cable holding device in a bicycle braking device.
一般的に、自転車は走行速度が低くフラフラして不安定な乗り物で、急制動時や、スリップし易い路面上での制動時において、車輪がロックするとハンドルがきかなくなり更に走行が不安定になる。よって、制動時に車輪ロックを防止すると共に制動力を確保するために、車輪がロックする前兆が発生した際には制御装置がこの前兆を捕らえ、車輪リムに押圧されたブレーキシューの押圧力を軽減し制動力を減少させて車輪のロックを回避させ、車輪がロックする前兆が無くなると同時に押圧力を増加し制動力を回復させる動作を素早く繰り返すことが必要である。しかし、下記に説明するように自転車用ブレーキ装置はブレーキシューのブレーキアームを車輪のリムにケーブルで接近操作することによって、前記ブレーキシューを前記車輪に押圧操作し、発生する押圧力に対応して前記車輪に制動力を付与しているが、ケーブルの応答性が低いことから、ケーブル操作による制動力の急増・保持・急減で車輪ロックの防止と制動力を確保するのが難しい。 In general, a bicycle has a low running speed and is an unstable and unstable vehicle. When braking suddenly or on a slippery road surface, if the wheel is locked, the steering wheel will not work and the running will become more unstable. . Therefore, in order to prevent the wheel from locking during braking and to secure the braking force, the control device catches the warning when the warning that the wheel is locked and reduces the pressing force of the brake shoe pressed against the wheel rim. Therefore, it is necessary to reduce the braking force to avoid the wheel locking, and to quickly repeat the operation of increasing the pressing force and recovering the braking force at the same time that there is no sign of the wheel locking. However, as described below, the bicycle brake device operates the brake shoe by pressing the brake shoe against the wheel by operating the brake arm of the brake shoe close to the rim of the wheel with a cable. Although braking force is applied to the wheel, since the response of the cable is low, it is difficult to prevent wheel lock and to secure the braking force by rapidly increasing, maintaining, and rapidly decreasing the braking force by operating the cable.
自転車用のブレーキ装置について図1、図8で説明すると、一般に、アウターケーブル571の内部に配置されたインナーケーブル572をハンドルに設けられたブレーキレバー13により移動させることによって、ブレーキシュー60を車輪リム7の側面に押圧操作し、発生する押圧力に対応して前記車輪に制動力を付与している。この種の自転車用ブレーキ装置では、ブレーキ本体に1対のブレーキアーム51が設けられており、ブレーキアーム51へのケーブルの接続形式により主として次の2種のものがよく知られている。一方は、二又に分かれたインナーケーブル572を両ブレーキアームの先端で係止するセンタープル式のものであり、主としてカンチレバー型のブレーキ装置に用いられている。このセンタープル式のものはアウターケーブル571を自転車フレームに係止している。他方は、インナーケーブル572とアウターケーブル571とをそれぞれのブレーキアーム51に係止するサイドプル式のものであり、主としてキャリパー型のブレーキ装置に用いられている。
1 and 8, a bicycle brake device will be described. Generally, an
サイドプル式ブレーキについて説明すると、自転車のフレームに固定される取付ボルト515と該取付ボルト515に枢着された左右一対のブレーキアーム51、即ちCアーム511とYアーム512と、両方のアーム511、512に復帰反発力を付与するバネ体513と、からなっている。即ち、Cアーム511は、平面ほぼC字形をなし、中央部が該取付ボルト515に回動自在に枢支され、一端511aにブレーキシュー60を取着し、他端511bにインナーケーブル572の先端部を固定するケーブル固定機構56を有している。
The side-pull brake will be described. A
Yアーム512は、平面ほぼY字形をなし、基端512aが該Cアーム511の内側にて該取付ボルト515に回動自在に枢支され、下方の延出端512bにブレーキシュー組立体53を取着し、上方の延出端512cに、インナーケーブル572を内部に挿通したアウターケーブル571の先端部を固定するケーブル固定機構55を有している。バネ体513は、図示していないブレーキバネ保持金516のバネ溝を通り、ブレーキアーム後方の突起部514に掛かり合うように配置されている
The
制動操作時には、バネ体513を圧縮しながらインナーケーブル572が引っ張られ、Cアーム511の他端511bがYアーム512の延出端512cに接近する方向に回動する。Cアーム511に取り付けられたブレーキシュー60が車輪リム7に接近する方向へ回動する。
During the braking operation, the
Yアーム512の延出端512cがバネ体513の弾性に抗してCアーム511の他端511bの方向に回動し、同時にブレーキシュー60を取着したYアーム512の延出端512bが車輪リム7に接近する方向に回動する。その結果、左右双方のブレーキシュー60が順次に車輪リム7の左右側面に押圧して車輪9を制動する。
The extension end 512c of the
ブレーキレバーを離し制動解除を行なうと、Cアーム511の端部511aに取り付けられたブレーキシュー60が最初に車輪のリム7から離れ、次にYアーム512の延出端512b乃至ブレーキシュー60が車輪リム7から離れ、Yアーム512に作用する反発力がCアーム511本来の反発力と一体となってCアーム511に作用し元の待機状態に復帰する。上記から従来の自転車用ブレーキ装置はケーブル操作が主体のブレーキであるが、ケーブル自体の応答性が低いことから、車輪ロック防止のためブレーキシューの車輪リム側面への押圧力を0.1秒以下(図7参照)で増減させるのは難しいと言える。
When the brake lever is released to release the brake, the
その改善策として、制動時の車輪ロック防止には応答性のよい油圧式ブレーキ装置を使っている。油圧式ブレーキ装置としては、前輪ブレーキ操作部に連結される前輪用マスタシリンダと、前記前輪ブレーキ操作部の作用下に前記前輪用マスタシリンダに生ずる液圧に対応して前輪に制動力を付与する前輪制動部と、前記前輪用マスタシリンダに発生する液圧を調整して制動力を減圧させる前輪用制動力減力部と、後輪ブレーキ操作部に連結される後輪用マスタシリンダと、前記後輪ブレーキ操作部の作用下に前記後輪用マスタシリンダに生ずる液圧に対応して後輪に制動力を付与する後輪制動部と、前記後輪用マスタシリンダに発生する液圧を調整して前記制動力を減圧させる後輪用制動力減力部とを備え、前記前輪用制動力減力部は、前輪ブレーキ操作部と前輪との間に配設され、前記後輪用制動力減力部は、後輪ブレーキ操作部と後輪との間に配設される。ブレーキ操作部とマスターシリンダとの間がケーブルにより連結されているものもある。油圧式ブレーキ装置は車輪のロック防止性能がよいので自動二輪車に採用されている、しかし自転車には高価格で重量が重く体積が大きいのでほとんど採用されていない。
解決しようとする問題点は、ケーブルを使った自転車用ブレーキ装置はケーブルによる応答性が低いことから、制動時に車輪のロック防止と制動力を確保するために必要な程度まで素早く押圧力を増減させることができない点である。 The problem to be solved is that the brake system for bicycles using cables has low responsiveness due to the cables, so that the pressing force can be increased and decreased quickly to the extent necessary to prevent wheel locking and ensure braking force during braking. It is a point that cannot be done.
本発明は、ケーブルを使った自転車用ブレーキ装置において、押圧力を調整して制動力を減少させる制動力調整装置をケーブルの応答遅れが影響しないブレーキ装置のブレーキシュー部に具備したことを最も主要な特徴とする。 The most important aspect of the present invention is that, in a bicycle brake device using a cable, the brake force adjusting device for adjusting the pressing force to reduce the braking force is provided in the brake shoe portion of the brake device in which the response delay of the cable does not affect. Features.
本発明の自転車用ブレーキ装置は、制動時に車輪ロックの防止と制動力を確保するのに必要な程度まで素早く押圧力を増減させる利点がある。 The bicycle brake device of the present invention has an advantage that the pressing force is quickly increased or decreased to the extent necessary for preventing wheel lock and ensuring the braking force during braking.
自転車は走行速度が低くフラフラして不安定な乗り物で、急制動時や、スリップし易い路面上での制動時において、車輪がロックするとハンドルがきかなくなり更に走行が不安定になることから、制動時に車輪のロック防止と制動力を確保するために必要な程度まで素早く押圧力を増減させることができる制動力調整装置を持った軽量な自転車用ブレーキ装置を低価格で実現した。 Bicycles are low-speed, fluctuating and unstable vehicles. When braking suddenly or braking on a slippery road surface, if the wheels are locked, the steering wheel will not work and the driving will become unstable. A lightweight bicycle brake device with a braking force adjustment device that can quickly increase and decrease the pressing force to the extent necessary to prevent wheel locks and ensure braking force has been realized at low cost.
以下に、本発明を前輪のサイドプル式ブレーキに用いた場合の実施例について説明する。図2に示す前輪ブレーキ5は、自転車のフレームに固定される取付ボルト515と該取付ボルト515に枢着された左右一対のブレーキアーム51、即ちCアーム511とYアーム512と、両方のアーム511、512に復帰反発力を付与するバネ体513と、からなっている。即ち、Cアーム511は、平面ほぼC字形をなし、中央部が該取付ボルト515に回動自在に枢支され、一端511aにブレーキシュー組立体52を取着し、他端511bにインナーケーブル572の先端部を固定するケーブル固定機構56を有している。
Below, the Example at the time of using this invention for the side pull type brake of a front wheel is described. The
Yアーム512は、平面ほぼY字形をなし、基端512aが該Cアーム511の内側にて該取付ボルト515に回動自在に枢支され、下方の延出端512bにブレーキシュー組立体53を取着し、上方の延出端512cに、インナーケーブル572を内部に挿通したアウターケーブル571の先端部を固定するケーブル固定機構55を有している。バネ体513は、図示していないブレーキバネ保持金516のバネ溝を通り、ブレーキアーム後方の突起部514に掛かり合うように配置されている
The
制動操作時には、バネ体513を圧縮しながらインナーケーブル572が引っ張られ、Cアーム511の他端511bがYアーム512の延出端512cに接近する方向に回動する。Cアーム511に取り付けられたブレーキシュー組立体52が車輪リム7に接近する方向へ回動する。
During the braking operation, the
Yアーム512の延出端512cがバネ体513の弾性に抗してCアーム511の他端511bの方向に回動し、同時にブレーキシュー組立体53を取着したYアーム512の延出端512bが車輪リム7に接近する方向に回動する。その結果、左右双方のブレーキシュー組立体52、53が順次に車輪リム7の左右側面に押圧して車輪9を制動する。
The extended
ブレーキレバーを離し制動解除を行なうと、Cアーム511の端部511aに取り付けられたブレーキシュー組立体52が最初に車輪のリム7から離れ、次にYアーム512の延出端512b乃至ブレーキシュー組立体53が車輪リム7から離れ、Yアーム512に作用する反発力がCアーム511本来の反発力と一体となってCアーム511に作用し元の待機状態に復帰する。
When the brake lever is released to release the brake, the brake shoe assembly 52 attached to the end 511a of the
次に、前記制動力調整装置を具備したブレーキシュー組立体52、53について説明する。左右双方のブレーキシュー組立体52、53は左右対称品なので、片方のブレーキシュー組立体52について説明する。図2、図3、図4に示すように,ブレーキシュー組立体52は、車輪リム7と当接する面の反対側のスライド面521aをテーパ形状の面にして、該テーパ面が金属板で覆われたブレーキシュー521と、長手方向に延びるコ字形状断面のシューガイド525が取付けられ、該ガイド底面525aをテーパ形状の面にして、ブレーキシュー521がスライド可能に装着され、該ガイド525の長手方向の一端には押圧操作時に前記ブレーキシュー521にかかる車輪9の接線力を受け止める制動力調整ロッド524が、他端にはブレーキシュー521の脱落防止のために弾性体で形成された押え板523がビスで止着されたシュー支持部材522と、リードスクリュー524aを外周に有し、廻り止め用の溝524bが軸方向に設けられ、シュー支持部材522の2つのロッド支持体522a、522bに形成された貫通孔に挿入され、ロッド支持体522aの側面から螺入されたボルト529の先端部が廻り止め溝部524bの底面と摺接して廻り止めされ、ロッド支持体522aとロッド支持体522bの間に配設されたウォームホイール526の中心位置に形成された雌ねじ穴にリードスクリュー524aの雄ねじが回動自在に螺合された制動力調整ロッド524と、モータ528で駆動するウォームギヤ527が噛合されているウォームホイール526とで構成されている。なお、制動力調整ロッド524のブレーキシュー521との当接面に回動自在の鋼球524cを埋め込んで当接面の摩耗低減をはかっている。
Next, the brake shoe assemblies 52 and 53 equipped with the braking force adjusting device will be described. Since the left and right brake shoe assemblies 52 and 53 are symmetrical, only one brake shoe assembly 52 will be described. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the brake shoe assembly 52 has a slide surface 521a opposite to the surface in contact with the
前記制動力調整装置の作動は、図5に示すように、押圧操作時にブレーキシュー521にかかる車輪9の接線力を制動力調整ロッド524で受けているが、車輪9のロック防止のために押圧力を減少させる必要が生じたときに、モータ528を駆動してウォームギヤ527経由でウォームホイール526を回転させて制動力調整ロッド524を車輪9の前進方向にxmm移動させると、ブレーキシュー521は車輪9の接線力によりシューガイド525内の図5に示す方向に形成されたテーパ角θの面525aをxmmスライド移動して、車輪リム7の間に隙間δ=x・Tanθを生じる、この結果、ブレーキシュー521の車輪リム7への押圧力が低下し制動力を減力させることができる。
As shown in FIG. 5, the operation of the braking force adjusting device receives a tangential force of the
ハンドル3に設けられたブレーキレバー13によりアウターケーブル571の内部に配置されたインナーケーブル572を引っ張ってブレーキシュー組立体52,53を車輪リム7に押圧操作し、制動力を発生させているが、ブレーキシュー組立体52,53の制動力調整装置で制動力を減力させるときに、ブレーキレバー13でインナーケーブル572を更に引っ張るとブレーキシュー521の押圧力が増加して制動力の減力効果が減少することから、制動力調整装置を作動させるときに、同時にインナーケーブル572が動かないように保持するケーブル保持装置54が必要である。
The
ケーブル保持装置54の構成について説明する。図6に示すように、Yアーム512のアウターケーブル571の先端部を固定するケーブル固定機構55の調整螺筒547の下端にチャック体541を設定している。締付けレバー543は弾性体で形成され、チャック体541に外嵌して拡開・閉鎖を行うチャックリング542を備え、一端がYアーム512の上方の延出端512cの少し下方512dに軸固定546で取付けられ、他端はプッシュソレノイド545のロッド544に当接している。
The configuration of the
ケーブル保持装置54の作動はソレノイド545のロッド544が突き出て、該ロッドに当接した締付けレバー543の片端を押し下げ、これにより締付けレバー543が下方に弓なりに変形してチャックリング542が下方に移動してチャック体541の閉鎖を行うことにより、インナーケーブル572をチャック体541が握持してインナーケーブル572が動かないように保持する。インナーケーブル572の保持解除動作はソレノイド545のロッド544が引っ込んで、弓なりに変形した締付けレバー543とチャックリング542が元の位置に戻り、チャック体541が拡開することによりインナーケーブル572の保持が解除される。
The operation of the
図1で、ブレーキに前記制動力調整装置と前記ケーブル保持装置を具備した電動補助自転車の例について説明する。前記制動力調整装置と前記ケーブル保持装置を具備したブレーキ装置5、6と、前輪9と後輪10の回転速度検出装置11、12とを装着した電動補助自転車において、電動補助自転車のモータ制御装置1内に追加したブレーキ5、6の制御装置で車輪9、10がロックする前兆やロックする前兆が無くなるときを演算して、ブレーキ5、6の制動力調整装置と前記ケーブル保持装置に指示をだして、制動力を増減制御して車輪のロック防止と制動力を確保する。このときの前記制動力調整装置と前記ケーブル保持装置の駆動電源は前記電動補助自転車のバッテリー2を流用している。なお、前記制動力調整装置と前記ケーブル保持装置は前輪9と後輪10の両方のブレーキ装置に、または、どちらか片方のブレーキ装置に装着してもよい。
FIG. 1 illustrates an example of a battery-assisted bicycle having a brake equipped with the braking force adjusting device and the cable holding device. In the battery-assisted bicycle equipped with the
電源を持たない一般の自転車では、自転車に照明ライト用の発電機(ハブダイナモ等)と、前記制動力調整装置および前記ケーブル保持装置を持ったブレーキ装置5、6と、前後輪の回転速度検出装置11、12と、前記制動力調整装置およびケーブル保持装置を制御する制御装置とを取付けて、上記発電機の電源を使って車輪のロック防止と制動力確保の制御を行う。なお、前記発電機が故障した場合のためにバックアップ用のバッテリーを装備してもよい。さらに、前記発電機を装備しない自転車の場合には、車輪のロック防止と制動力確保のための制御用電源としてバッテリーを装備してもよい。
In a general bicycle that does not have a power source, the generator for the illumination light (hub dynamo, etc.), the
この構造のブレーキ装置は制動力の調整を制動力発生部(ブレーキ本体)でダイレクトに行うため、高応答で制動力の増・保持・減ができるので、自動二輪車や自動車のブレーキ装置に採用すると、低コストで小型軽量のブレーキシステムの提供が可能となる。 The brake device with this structure adjusts the braking force directly at the braking force generator (brake body), so it can increase, hold and decrease the braking force with high response, so it can be used in motorcycles and automobile braking devices. Therefore, it is possible to provide a small and light brake system at a low cost.
5 前輪ブレーキ
7 前輪リム
9 前輪
51 ブレーキアーム
52、53 ブレーキシュー組立体
54 ケーブル保持装置
57 ケーブル
5
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006222788A JP2008044542A (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Braking device of bicycle |
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JP2006222788A JP2008044542A (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Braking device of bicycle |
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JP2006222788A Pending JP2008044542A (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Braking device of bicycle |
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JP (1) | JP2008044542A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2096860A2 (en) | 2008-02-26 | 2009-09-02 | Ricoh Company, Limited | Image processing apparatus, image processing method, and computer program product |
CN106915410A (en) * | 2017-02-23 | 2017-07-04 | 苏州欣祥本机械科技有限公司 | A kind of bicycle with dual brake function |
CN107060523A (en) * | 2017-03-01 | 2017-08-18 | 浙江浦江梅花锁业集团有限公司 | A kind of bicycle lock |
JP2019011060A (en) * | 2018-10-10 | 2019-01-24 | 株式会社シマノ | Bicycle device |
-
2006
- 2006-08-17 JP JP2006222788A patent/JP2008044542A/en active Pending
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