JPH0516868A - 自転車用のブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前後輪ブレーキを連動操作する自転車用のブ
レーキ装置を制動性能の面で優れたものにする。 【構成】 ブレーキレバーの単位操作ストロークｄＳの
操作によって前輪ブレーキＢｆの制動出力Ｐｆが変化す
る制動力変化分ｄＰｆを、ブレーキレバーの単位操作ス
トロークｄＳの操作によって後輪ブレーキＢｒの制動出
力Ｐｒが変化する制動力変化分ｄＰｒより大に設定して
ある。この設定により、制動時には、前後輪が同時また
はそれに近いタイミングでロック直前状態になるよう
に、前輪ブレーキＢｆの制動出力Ｐｆが後輪ブレーキＢ
ｒの制動出力Ｐｒより大になって前後輪ブレーキＢｆ，
Ｂｒが制動作用するようにブレーキ操作することが可能
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自転車用のブレーキ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自転車用のブレーキ装置において、従
来、例えば実公昭６２−３３５３号公報や実公昭４８−
２０７４６号公報に示されるように、前輪ブレーキと後
輪ブレーキのいずれもを同一のブレーキレバーに連係さ
せることにより、１本のブレーキレバー操作をするだけ
で容易に、前後輪共にブレーキを掛けられるようになっ
たものがあった。この種ブレーキ装置にあっては、前輪
より先に後輪にブレーキが掛かり始まるタイミング差の
ある状態で、あるいは、前輪より後輪の方に強い制動力
でブレーキが掛かる制動力差のある状態で、前後輪を連
動制動するようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、制動時には上記
のタイミング差や制動力差でブレーキが掛かることによ
り、また、制動時にあっては自転車自体と乗手との全体
による重心が制動前より前方に移動して、前輪荷重が制
動前より増大変化し、後輪荷重が制動前より減少変化す
ることにより、後輪が前輪に比してかなり早期にロック
する状態でブレーキが掛かり、前後輪の連動制動をする
割りには、車輪がロック直前状態になって高制動効率を
発揮することとなるタイミングが前輪側と後輪側とで大
幅にずれ、停止距離が比較的長くなる等、車体全体とし
ての対地制動性能がまだ充分には得られていなかった。
本発明の目的は、優れた制動性能を有する自転車用のブ
レーキ装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による自転車用の
ブレーキ装置にあっては、目的達成のために、同一のブ
レーキレバーによる前輪ブレーキと後輪ブレーキの連動
操作が可能に前記ブレーキレバーと、前記前輪ブレーキ
および前記後輪ブレーキとを連係する連係機構を備え、
前記ブレーキレバーの単位操作ストロークの操作によっ
て前記前輪ブレーキの制動出力が変化する制動力変化分
を、前記ブレーキレバーの前記単位操作ストロークの操
作によって前記後輪ブレーキの制動出力が変化する制動
力変化分より大にする制動差現出手段を備えてある。そ
の作用、効果は次のとおりである。

【０００５】

【作用】１本のブレーキレバーを操作すると、連係機構
によるブレーキレバーと前後輪ブレーキとの連係のため
に前輪ブレーキと後輪ブレーキが連動して作動する。前
後輪の連動制動が前後輪ブレーキの両方が同時に制動作
用を開始する同タイミングの状態と、前後輪ブレーキの
一方が制動作用を開始した後に他方が制動作用を開始す
るタイミング差の在る状態とのいずれの連動形態で行わ
れるように、連係機構を構成しても、前輪ブレーキと後
輪ブレーキとには前記制動力変化分の差があることによ
り、前後輪ブレーキの連動形態、および、制動時におけ
る重心移動による前後輪荷重の変化を考慮して前後輪ブ
レーキ夫々の出力具合を設定することで、後輪より前輪
の方に所定値またはそれに近い値だけ強い制動力が作用
し、制動時の前後輪荷重変化にかかわらず、前輪と後輪
が同時または同時に近いタイミングでロック直前状態に
なって高効率の対地制動力を発揮するようにできる。す
なわち、車輪と地面がスリップする状態での動摩擦係数
より、スリップしない状態での静摩擦係数の方が大であ
る故に、スリップさせない状態でブレーキ制動する方が
有利である。そのため、制動力を受けている車輪が地面
に対してスリップしない状態を維持しながら、車輪に可
能な限り最大の制動力を付与することが望ましい。車輪
の対地制動力は車輪の接地圧と静摩擦係数とを乗じたも
のであり、接地圧が大であるほどスリップし難い。ま
た、制動操作のために車体速度が低下して、前車輪の接
地圧が増加し、後車輪の接地圧が減少する状態で、車体
全体としての最大の対地制動力を現出するには、接地圧
が大の方の前車輪にスリップするまで対地制動力を持た
せ、接地圧の少なくなった方の後車輪にあっては、対地
スリップが生じる寸前の状態で持たせ得る対地制動力は
少ないから、ブレーキによって付与する制動力は、前車
輪より少なくならざるを得ない。また、制動差調節手段
を備えさせ、前輪側と後輪側との制動力差を、乗手の体
重相違等の必要に応じて調節し、前後輪のいずれもに、
スリップしない状態で最大の対地制動力を発揮するよう
に制動力を付与することが好ましいが、前輪側と後輪側
との制動力差の設定を固定式に構成して、乗手の体重相
違等のために若干のロスが生じることになっても、停止
距離は従来より短くなる。

【０００６】

【発明の効果】１本のブレーキレバーを操作するだけで
容易に、前後輪が同時またはそれに近いタイミングで対
地制動力の高いブレーキ状態に制動操作して短い停止距
離で停止できるようにすることが可能になった。

【０００７】

【実施例】図１に示すように、一対のブレーキアーム
１，１をアーム支軸２に揺動開閉自在に支持されるよう
に取付け、ブレーキアーム１，１に各別に連設してある
一対の操作アーム３，３を閉じ揺動操作すると、一対の
ブレーキアーム１，１が閉じ揺動し、いずれものブレー
キアーム１に付設してあるブレーキシュー４が前輪リム
５に接触して摩擦制動を付与するようブレーキ入りにな
り、操作アーム３，３をリターンバネ６の付勢力によっ
て開き揺動させると、ブレーキアーム１，１がリターン
バネ６によって開き揺動し、ブレーキシュー４が前輪リ
ム５から離れて制動付与を解除するようブレーキ切りに
なるように自転車用のキャリパー型前輪ブレーキＢｆを
構成してある。後輪ハブ胴７の内部に、複数個のブレー
キシュー８‥、ローラケース９で支持された複数個のロ
ーラ１０、および、回転カム体１１を設け、この回転カ
ム体１１に連動させてある操作アーム１２を車軸芯周り
で入り位置Ａに揺動操作すると、図２に示すように回転
カム体１１が複数個のカム部１１ａ‥により全てのロー
ラ１０‥を押し操作し、全てのブレーキシュー８‥がロ
ーラ１０により後輪ハブ胴７に圧接されて摩擦制動を付
与するようブレーキ入りになり、操作アーム１２をリタ
ーンバネ（図示せず）の付勢力によって切り位置Ｂに揺
動操作させると、図１に示すように全てのローラ１０‥
がローラケース９の内側に戻り、ブレーキシュー８が後
輪ハブ胴７に対する押圧解除状態になって制動付与を解
除するようブレーキ切りになるように自転車用のローラ
式後輪ブレーキＢｒを構成してある。そして、前輪ブレ
ーキＢｆおよび後輪ブレーキＢｒを、一対のブレーキレ
バー１４，１５を備えるブレーキ操作装置によって操作
するように構成し、もって、ブレーキレバー１４と１５
を自転車用ハンドルＨの左右側に各別にレバーブラケッ
ト１６または１７を介して取付けるように、かつ、左右
のブレーキレバー１４，１５の操作による車体制動操作
を可能にするように自転車用のブレーキ装置を構成して
ある。

【０００８】前記ブレーキ操作装置は、ブレーキレバー
１４と１５のいずれによっても前後輪ブレーキＢｆ，Ｂ
ｒの連動操作を可能にするものであり、詳しくは次のよ
うに構成してある。一方のブレーキレバー１４は、図３
に示す如くレバーブラッケット１６により枢支ピン１８
を介して揺動自在に支持されるように構成してある。ブ
レーキレバー１４の揺動軸芯Ｘとは位置ずれした箇所に
枢支ピン２０を介し、ブレーキレバー１４の揺動軸芯Ｘ
に平行またはほぼ平行な軸芯Ｙ周りで揺動自在に支持さ
れるように連動リンク１９を取付けると共に、この連動
リンク１９の揺動軸芯Ｙの両側に各別に位置する一対の
連結箇所を、アウター端部がレバーブラケット１６で支
持される一対のブレーキワイヤ２１，２２によって前輪
ブレーキＢの操作アーム３と、後輪ブレーキＢｒの操作
アーム１２とに各別に連動連結してある。つまり、ブレ
ーキレバー１４の操作に伴ってブレーキレバー１４が軸
芯Ｘ周りで揺動し、連動リンク１９が軸芯Ｘ周りで移動
してブレーキワイヤ２１および２２のインナーを引き操
作するのであり、図４に示す如くブレーキレバー１４を
切り位置ＯＦから入り側に握り操作すると、このレバー
操作力が連動リンク１９の作用で前輪側と後輪側とに分
岐し、前輪側操作力をブレーキワイヤ２１が前輪ブレー
キＢｆに伝達し、後輪側操作力をブレーキワイヤ２２が
後輪ブレーキＢｒに伝達し、ブレーキＢｆおよびＢｒが
共にブレーキ入りになる。ブレーキレバー１４の握り操
作を解除すると、ブレーキレバー１４に付設のリターン
スプリング（図示せず）の付勢作用や、ブレーキＢｆお
よびＢｒの切り復元力のためにブレーキレバー１４が切
り位置ＯＦに、かつ、ブレーキＢｆおよびＢｒがブレー
キ切りに夫々、復元する。他方のブレーキレバー１５
は、レバーブラケット１７により枢支ピン２３を介して
揺動自在に支持されるように構成すると共に、アウター
端部がレバーブラケット１６，１７で支持されるレバー
連結ワイヤ２４のインナーによりブレーキレバー１４に
連動連結してあり、ブレーキレバー１５を切り位置から
入り側に握り操作すると、このレバー操作力がレバー連
結ワイヤ２４によりブレーキレバー１４に操作力として
伝わってブレーキレバー１４が作動し、レバー連結ワイ
ヤ２４からの操作力がブレーキレバー１４の操作時と同
様に、連動リンク１９、ブレーキワイヤ２１および２２
の作用でブレーキＢｆとＢｒとに分岐伝達されてブレー
キＢｆおよびＢｒが共にブレーキ入りになるようにして
ある。ブレーキレバー１５の握り操作を解除すると、ブ
レーキレバー１５に付設のリターンスプリング（図示せ
ず）の付勢作用や、ブレーキＢｆおよびＢｒの切り復元
力のためにブレーキレバー１５が切り位置に、かつ、ブ
レーキＢｆおよびＢｒがブレーキ切りに夫々、復元する
ようにしてある。

【０００９】連動リンク１９のブレーキレバー１４に対
する揺動軸芯Ｙから前輪側ブレーキワイヤ２１の連結箇
所Ｆまでの間隔Ｌｆと、前記揺動軸芯Ｙから後輪側ブレ
ーキワイヤ２２の連結箇所Ｒまでの間隔Ｌｒとの関係
を、 Ｌｆ＜Ｌｒ にすることにより、ブレーキ操作に伴って前輪と後輪が
同時またはそれに近いタイミングで対地制動力の高いブ
レーキ状態になるように配慮してある。すなわち、ブレ
ーキ操作時には、連動リンク１９がレバー操作力を前記
間隔関係によるリンク比で前輪ブレーキＢｆと後輪ブレ
ーキＢｒとに分配して伝達するように天秤作用をする。
この天秤作用のために、前輪ブレーキＢｆに伝わる操作
力が後輪ブレーキＢｒに伝わる操作力より大になり、図
５に示す関係にブレーキレバー１４または１５の操作ス
トロークＳと、前輪ブレーキＢｆの制動出力Ｐｆおよび
後輪ブレーキＢｒの制動出力Ｐｒとがなるのである。つ
まり、ブレーキレバー１４および１５の操作ストローク
Ｓが単位操作ストロークｄＳを増減変化するに伴い、前
輪ブレーキＢｆの制動出力Ｐｆは制動力変化分ｄＰｆだ
け増減変化し、ブレーキレバー１４および１５の操作ス
トロークＳが単位操作ストロークｄＳを増減変化するに
伴い、後輪ブレーキＢｒの制動出力Ｐｒは制動力変化分
ｄＰｒだけ増減変化する。そして、前輪側への伝達操作
力が後輪側への伝達操作力より大であることにより、制
動力変化分ｄＰｆとｄＰｒとの関係が 制動力変化分ｄＰｆ＞制動力変化分ｄＰｒ になり、制動時には前輪荷重の増大変化や後輪荷重の減
少変化にかかわらず、前後輪が同時にまたはそれに近い
タイミングでロック直前やロックの状態になるように、
ブレーキレバー１４や１５を切り位置ＯＦから所定スト
ロークを操作した状態では前輪ブレーキＢｆの制動出力
Ｐｆが後輪ブレーキＢｒの制動出力Ｐｒより所定値だけ
強くなるように構成してある。尚、車体全体が備える対
地制動力を１００として、その５５％〜８０％の制動力
を前輪が備えるように構成するのが好ましい。例えば、
タウンサイクルでは、前輪が約５５％を備え、ロードレ
ース車では、前輪が約８０％を備えるようにするのであ
る。

【００１０】〔別実施例〕図８は別実施操作構造を示
し、連動リンク１９を連結ねじ２５によって枢支ピン２
０の取付け座２０ａに連結すると共に、連動リンク１９
のねじ孔１９ａを長孔に形成することにより、乗手の体
重相違等があっても、前後輪ブレーキＢｆ，Ｂｒが所望
の制動出力差のある状態で連動作動するように、前輪ブ
レーキＢｆの前記制動力変化分ｄＰｆと、後輪ブレーキ
Ｂｒの前記制動力変化分ｄＰｒとの差を変更調節できる
ように構成してある。すなわち、連結ねじ２５を緩め操
作すると、連動リンク１９のねじ孔１９ａの長孔形状の
作用によって、連動リンク１９の枢支ピン２０に対する
スライド操作が可能になり、連動リンク１９のスライド
調節をすることによって、前記間隔ＬｆとＬｒの比が変
化して、前輪ブレーキＢｆと後輪ブレーキＢｒへの操作
力伝達比が変化するのである。

【００１１】次に、ブレーキ操作装置のさらに別実施の
構造を図９〜図１１に基いて説明する。すなわち、図９
および図１１に示すように、レバーブラケット１６にブ
レーキレバー用枢支ピン１８を介して揺動自在に連結し
た支持リンク３０により、枢支ピン３１を介して連動リ
ンク１９を揺動自在に支持し、かつ、ブレーキレバー１
４を握り操作するに伴い、図１０に示す如くブレーキレ
バー１４の切欠き孔１４ａを挿通している支持リンク３
０のピン支持用ボス部３０ａにブレーキレバー部分１４
ｂが接当し、支持リンク３０がブレーキレバー揺動軸芯
Ｘ周りで揺動して連動リンク１９が軸芯Ｘ周りで移動す
るように構成することにより、連動リンク１９を、ブレ
ーキレバー１４によりブレーキレバー揺動軸芯Ｘの周り
で移動操作されて、かつ、軸芯Ｙ周りで天秤作動して前
後輪ブレーキＢｆ，Ｂｒの操作をするようにブレーキレ
バー装置に支持させてある。前記支持リンク３０をレバ
ー連結ワイヤ２４を介してブレーキレバー１５に連動さ
せて、このブレーキレバー１５の握り操作による支持リ
ンク３０の揺動操作を可能にすることにより、ブレーキ
レバー１５による前後輪ブレーキＢｆ，Ｂｒの連動操作
を可能にしてある。一方のブレーキレバー１４の操作時
には、レバー連結ワイヤ２４の弛みによってレバー操作
力が他方のブレーキレバー１５に伝達しないように構成
し、他方のブレーキレバー１５の操作時には、支持リン
ク３０がブレーキレバー１４の切欠き孔１４ａのために
独自で揺動してブレーキレバー１４にレバー操作力が伝
達しないように構成することにより、ブレーキ操作を左
右いずれのブレーキレバー１４または１５によって行う
際にも、他方のブレーキレバー１５または１４がブレー
キ切り位置に位置したままで動かないようにしながらで
きるように配慮してある。

【００１２】制動力変化分の差の変更調節を可能にする
に、リンク比調節の他、ブレーキ装置自体の出力調節を
する等の各種構成を採用してもよいのであり、これら
を、制動差調節手段２５と総称する。上記実施例の如く
前輪ブレーキＢｆと後輪ブレーキＢｒとが車輪に対する
制動作用を同時に開始するように構成する他、図６また
は図７に示すように、前輪ブレーキＢｆと後輪ブレーキ
Ｂｒの一方が他方に先行して車輪に対する制動作用を開
始するように構成して実施してもよい。前輪ブレーキＢ
ｆと後輪ブレーキＢｒの制動力変化分の相違を可能にす
るに、上記実施例の如く伝達操作力の相違によって可能
にする他、ブレーキにおけるシューの摩擦係数、操作ア
ームの長さ、アーチの長さを前輪側と後輪側とで相違さ
せる手段を採用したり、あるいは、ブレーキ自体の制動
形態や操作様式が同一でありながらも制動出力が異なる
ものを前輪側と後輪側とに使い分ける手段を採用しても
よい。さらには、制動形態や操作様式が異なる等、種類
が異なるブレーキを前輪側と後輪側とに使い分ける手段
を採用してもよいのであり、これらを制動差現出手段１
９と総称する。ブレーキワイヤ２１や２２、レバー連結
ワイヤ２４、連動リンク１９に替え、連動ロッドや、連
動ロッドと操作ワイヤを組み合わせたもの等を採用して
もよい。したがって、これらを、ブレーキとブレーキレ
バーとを連係する連係機構２１，２２，２４と総称す
る。本発明の考え方は 車体の制動時における前方転倒
の防止を考慮して適用すれば、一層安全で、停止距離が
短くて有利なものになる。

【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブレーキ装置全体の概略図

【図２】後輪ブレーキの断面図

【図３】ブレーキレバー配設部の平面図

【図４】ブレーキレバー操作状態の平面図

【図５】レバーストロークと制動出力の関係図

【図６】別実施ブレーキ装置のレバーストロークと制動
出力の関係図

【図７】別実施ブレーキ装置のレバーストロークと制動
出力の関係図

【図８】制動差調節構造の平面図

【図９】別実施操作構造の平面図

【図１０】別実施ブレーキレバー操作状態の説明図

【図１１】別実施連動リンクの底面図

【符号の説明】

１４，１５ ブレーキレバー １９ 制動差現出手段 ２１，２２，２４ 連係機構 ２５ 制動差調節手段 Ｂｆ 前輪ブレーキ Ｂｒ 後輪ブレーキ ｄＳ 単位操作トローク Ｐｆ，Ｐｒ 制動出力 ｄＰｆ，ｄＰｒ 制動力変化分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一のブレーキレバー（１４),（１５）
   による前輪ブレーキ（Ｂｆ）と後輪ブレーキ（Ｂｒ）の
   連動操作が可能に前記ブレーキレバー（１４),（１５）
   と、前記前輪ブレーキ（Ｂｆ）および前記後輪ブレーキ
   （Ｂｒ）とを連係する連係機構（２１),（２２),（２
   ４）を備え、 前記ブレーキレバー（１４),（１５）の単位操作ストロ
   ーク（ｄＳ）の操作によって前記前輪ブレーキ（Ｂｆ）
   の制動出力（Ｐｆ）が変化する制動力変化分（ｄＰｆ）
   を、前記ブレーキレバー（１４),（１５）の前記単位操
   作ストローク（ｄＳ）の操作によって前記後輪ブレーキ
   （Ｂｒ）の制動出力（Ｐｒ）が変化する制動力変化分
   （ｄＰｒ）より大にする制動差現出手段（１９）を備え
   てある自転車用のブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記前輪ブレーキ（Ｂｆ）の前記制動力
   変化分（ｄＰｆ）と、前記後輪ブレーキ（Ｂｒ）の前記
   制動力変化分（ｄＰｒ）との差を変更調節する制動差調
   節手段（２５）を備えてある請求項１記載の自転車用の
   ブレーキ装置。