JP3863552B1

JP3863552B1 - クワガタ型ブレーキキャリパー

Info

Publication number: JP3863552B1
Application number: JP2005381136A
Authority: JP
Inventors: 公二宇野
Original assignee: 公二宇野
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2025-12-19
Also published as: WO2007072657A1; TW200734239A; JP2007168757A

Abstract

【課題】ブレーキワイヤーをゆったり配線可能で、制動力を効率的に得ることができるブレーキキャリパーを、自転車フレーム側の補強に頼らずに得る。
【解決手段】タイヤに沿うように伸ばされたブレーキアームをもつ、シンプルな構造のテコを利用する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ブレーキワイヤーによって駆動され、車輪のリムサイドにブレーキシューを圧接させるブレーキキャリパーに関する。

自転車においては、フロントフォーク、シートステイ又はチェーンステイにブレーキキャリパーや泥除けを取り付ける為の取り付け穴が設けられているものが多い。また、取り付け穴とは別にブレーキキャリパーを取り付ける為の左右１対の軸ピンがフロントフォークのフォークレッグ上やシートステイ又はチェーンステイ上に備えられているものもある。

これらのブレーキキャリパー取り付け穴や軸ピンは、リムサイドへのブレーキシュー圧接中心点を始点とするリムサイド回転軌道に対する接線の方向におよそ平行な中心軸線をもち、ブレーキキャリパーの取り付け穴や軸ピンの中心軸線に平行にブレーキキャリパーの回転部分の中心軸線が設けられる。（例えば、特許文献１参照）

特開平９−３２８０８９号公報

ブレーキキャリパーにおいては、ブレーキレバーに入力される力をブレーキキャリパーに伝達するブレーキワイヤーの、配線経路における摩擦力に起因する伝達ロスを低減する為に、ブレーキワイヤーの曲げアールを大きくとったり、総曲げ角度が少なくなるように配線されることが望まれる。

また、ブレーキアームに連結されるブレーキワイヤーがブレーキアームの動きを邪魔する形で働く力によってブレーキアームの左右バランスが崩れて、ブレーキシューの片側引きずりが起こらないようにする為にも、ブレーキワイヤーをゆったりと配線することが望まれる。

しかし、十分な制動力を得るために車輪の外周方向に伸ばされたブレーキアームを用いると、ブレーキレバーが取り付けられるハンドルとブレーキアームにブレーキワイヤーを連結する部分との距離が近くなってしまい、大きな曲げアールでスムーズにゆったりとブレーキワイヤーを配線することが難しくなる。

また、ブレーキアームを車輪の外周方向に伸ばさなくてもいいように、ブレーキアームのテコにおける支点部分をフォークレッグ上やシートステイ又はチェーンステイ上に配置すると、十分に軽量、高弾性化されたカーボンファイバー製などのフォークレッグやシートステイ又はチェーンステイであれば、支点部分にかかる強大な力を受け止める為に大幅な補強が必要になり、フロントフォーク、シートステイ又はチェーンステイの軽量化や衝撃吸収性を犠牲にすることになる。

また、リムサイドよりも横方向に開いた位置にあるフォークレッグやシートステイ又はチェーンステイ上にブレーキアームの支点を配置すると、ブレーキシュー圧接時にリムサイドを車輪の外周方向に押す力や引く力が配分されてしまい、制動力に直接関係するブレーキシューがリムサイドを垂直に押す力が低下してしまう。

発明１に係る自転車用ブレーキキャリパーは、自転車を制動する為の制動装置であって、図１及び図２のように第１中心軸線及び第２中心軸線からなる左右一対の中心軸線１６を設置し、中心軸線１２をもつ取り付け穴に強固に取り付けられるベース部材１０をもつ。
また、図２のように左右一対のブレーキシュー６の一方が圧接されるリムサイド１５の一方を全て含む平面に対して垂直な方向から前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を前記平面にそれぞれ投影した第１平面上線及び第２平面上線が、前記取り付け穴の中心軸線１２に対して垂直プラスマイナス４５度の範囲内にある。
また、左右一対の中心軸線１６をテコにおける支点としてタイヤ３に沿うよう左右一対のブレーキアーム８を伸ばして、左右一対のブレーキアーム８の前端部がテコにおける力点として働くように前端部の一方にブレーキアウター1を連結し、他方にブレーキインナー４を固定する。テコにおける作用点として、左右一対のブレーキシュー６が左右一対のブレーキアーム８の内側に固定され、図３のようにハンドルバー１８に設置されたブレーキレバー１９を握ることでインナーワイヤー４が引っ張られて、左右一対のブレーキシュー６がリムサイド１５に圧接されることで自転車を制動する。また、ブレーキレバー１９を握るのをやめると、左右一対のブレーキアーム８の前端部が開く方向に働くバネ部材７によってリムサイド１５から左右一対のブレーキシュー６は離れる。

発明２に係る自転車用ブレーキキャリパーは、発明１の自転車用ブレーキキャリパーにおいて、それぞれ前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を中心とする左右一対の軸ピン９がベース部材１０に固定設置され、左右一対の軸ピン９がそれぞれ左右一対のブレーキアーム８の後端部を回転可能に支持する。

発明３に係る自転車用ブレーキキャリパーは、発明１の自転車用ブレーキキャリパーにおいて、前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線は同心の軸線であり、これらの軸線を中心とする第３軸ピンがベース部材１０に固定設置され、前記第３軸ピンが左右一対のブレーキアーム８の後端部を回転可能に支持する。

発明４に係る自転車用ブレーキキャリパーは、発明１の自転車用ブレーキキャリパーにおいて、それぞれ前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を中心とする左右一対の軸ピン９がベース部材１０に回転可能に支持され、左右一対の軸ピン９がそれぞれ左右一対のブレーキアーム８の後端部に固定設置される。

発明５に係る自転車用ブレーキキャリパーは、発明１から発明４のいずれかの自転車用ブレーキキャリパーにおいて、ブレーキアウター１と左右一対のブレーキアーム８の前端部の一方を連結するために、左右一対のブレーキアーム８の前端部の一方に回転可能に取り付けられた連結部材２を用いる。

以上のように本発明では、フロントフォークのフォークレッグ１１上やシートステイ２０又はチェーンステイ２１上にテコにおける支点部分を配置しなくても、ブレーキアウター１とブレーキインナー４からなるブレーキワイヤーを比較的大きな曲げアールで、総曲げ角度も増やさずにゆったりと配線することができる。また、リムサイド１５の左右幅に左右一対の中心軸線１６の左右幅を近づけることが容易であるので、制動力が効率的に得られる。

さらに本発明３によると、左右一対の軸ピン９を１本にまとめることができるので、構造の単純化にともなうコストダウンがはかれる。

さらに本発明４によると、ベース部材１０が左右一対のブレーキアーム８の後端部を挟み込むかたちで両持ち支持する場合に、軸ピン９を回転可能に支持する部分のガタツキに起因する左右一対のブレーキアーム８のガタツキを比較的小さくできる。

さらに本発明５によると、ハンドルバー１８の動きに影響されて動いてしまうブレーキアウター１の影響を緩和すように連結部材２が働くので、左右一対のブレーキアーム８の左右バランスがブレーキアウター１による外乱に影響されにくい。

〔第１実施形態〕
図１、図２において、ベース部材１０はアルミ鍛造成型後、切削加工されて埋め込みボルト１０aが埋め込まれ、フロントフォークの取り付け穴に埋め込みボルト１０aを差し込んで、緩み止め付きナット１７を用いて固定される。また、鍛造成型されたアルミ製の、左右一対のブレーキアーム８の後端部の左右一対の中心軸線１６部分には、フランジ付メタルブッシュ８aが圧入されており、ベース部材１０に圧入された軸ピン９との間で回転可能となる。また、ベース部材１０に一端７bが圧入されたバネ部材７はスプリング用のステンレス製棒バネであり、左右一対のブレーキアーム８の内側に他端７a部分が押し当てられている。また、左右一対のブレーキシュー６のリムサイド１５に圧接される部分はゴム製で、ゴムにインサート成型された鉄製のナットに対して、左右一対のブレーキアーム８に設けられた長穴８bに差し込まれたステンレス製のシュー固定ボルト１４がねじ込まれる。また、左右一対のブレーキアーム８の一方の前端部に圧入されたメタルブッシュに対してステンレス製のリベット２bによって回転可能に設置されたステンレス板製の連結部材２cを介してブレーキアウター１は接続され、ブレーキインナー４は他方の前端部にステンレス製のインナー固定ボルト５によって固定される。

本発明２の実施例を自転車の上側から見た図本発明２の実施例を自転車の横側から見た図本発明の実施例を前輪の制動用に取り付けた図

符号の説明

１ブレーキアウター
２連結部材
２a、１２中心軸線
２b リベット
２c ステンレス板製の連結部材
３タイヤ
４インナーワイヤー
５インナー固定ボルト
６左右一対のブレーキシュー
６a ブレーキシュー圧接中心点
７バネ部材
７a 他端
７b 一端
８左右一対のブレーキアーム
８a フランジ付メタルブッシュ
８b 長穴
９軸ピン
１０ベース部材
１０a 埋め込みボルト
１１フォークレッグ
１３ヘッドチューブ
１４シュー固定ボルト
１５リムサイド
１６左右一対の中心軸線
１７緩み止め付きナット
１８ハンドルバー
１９ブレーキレバー
２０シートステイ
２１チェーンステイ
２２ステム

Claims

自転車のフロントフォーク、シートステイ又はチェーンステイに設けられた取り付け穴に取り付けられ、ブレーキワイヤーによって駆動されて車輪のリムサイドに左右一対のブレーキシューを圧接させるブレーキキャリパーであって、
第１中心軸線及び第２中心軸線が設置され、前記取り付け穴に強固に取り付けられるベース部材と、
後端部が前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を中心に回転可能に支持され、前端部の一方が前記ブレーキワイヤーのアウターワイヤーに連結され、他方が前記ブレーキワイヤーのインナーワイヤーに固定された左右一対のブレーキアームと、
前記左右一対のブレーキアームの内側に固定された前記左右一対のブレーキシューと、
前記左右一対のブレーキアームの前端部が開く方向に働くバネ部材と、
を備え、
前記左右一対のブレーキシューの一方が圧接される前記リムサイドの一方を全て含む平面に対して垂直な方向から前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を前記平面にそれぞれ投影した第１平面上線及び第２平面上線が、前記取り付け穴の中心軸線に対して垂直プラスマイナス４５度の範囲内にある、
自転車用ブレーキキャリパー。
それぞれ前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を中心とする第１軸ピン及び第２軸ピンが前記ベース部材に固定設置され、前記第１軸ピン及び前記第２軸ピンがそれぞれ前記左右一対のブレーキアームの後端部を回転可能に支持する、
請求項１に記載の自転車用ブレーキキャリパー。
前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線は同心の軸線であり、これらの軸線を中心とする第３軸ピンが前記ベース部材に固定設置され、前記第３軸ピンが前記左右一対のブレーキアームの後端部を回転可能に支持する、
請求項１に記載の自転車用ブレーキキャリパー。
それぞれ前記第１中心軸線及び前記第２中心軸線を中心とする第１軸ピン及び第２軸ピンが前記ベース部材に回転可能に支持され、前記第１軸ピン及び前記第２軸ピンがそれぞれ前記左右一対のブレーキアームの後端部に固定設置される、
請求項１に記載の自転車用ブレーキキャリパー。
前記左右一対のブレーキアームの前端部の一方に回転可能に取り付けられた連結部材を介して前記ブレーキアウターが連結される、請求項１から請求項４のいずれかに記載の自転車用ブレーキキャリパー。