(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリパハウジングと、
ブレーキ解除位置とブレーキ位置との間を移動し得るように、前記キャリパハウジングに移動自在に連結された第１摩擦部材と、
前記第１摩擦部材との間にロータ受入スロットを形成すべく、当該第１摩擦部材と略平行に配設されるように前記キャリパハウジングに連結された第２摩擦部材と、
前記第１摩擦部材をブレーキ解除位置から前記第２摩擦部材へ向かってブレーキ位置まで移動させるように、前記キャリパハウジングに移動自在に連結されたケーブル作動機構とを備え、
前記ケーブル作動機構は、作動アッセンブリと、カムアッセンブリとからなり、
前記カムアッセンブリは、前記キャリパハウジングに回転自在且つ軸方向移動不能に装着された第１カム部材と、前記キャリパハウジングに軸方向移動自在且つ回転不能に装着された第２カム部材とを備え、
前記第１カム部材は、カム部材と、当該第１カム部材の回転軸線に沿って当該カム部材から前記第１摩耗部材に向かって延びたガイドピンであって前記カム部材よりも小さい直径を有するガイドピンと、当該ガイドピンとは反対側に前記カム部材に設けた第１円筒部であって前記カム部材よりも小さい直径を有する第１円筒部とを備え、
前記第２カム部材は、カム部材と、当該第２カム部材の軸線に沿って当該カム部材から前記第１摩耗部材に向かって延びたスラスト軸であって前記カム部材よりも小さい直径を有するスラスト軸と、前記ガイドピンが挿入される閉塞孔であって前記スラスト軸まで延びる閉塞孔とを備え、
前記カムアッセンブリが非作動状態である場合、前記第１カム部材の前記ガイドピンは、前記閉塞孔内において、当該第１カム部材の回転軸線に沿って前記第２カム部材のカム部材を越えてスラスト軸まで延びており、
さらに、前記キャリパハウジングと、前記第１カム部材との間において、前記第１円筒部の周囲を包囲すると共に当該第１円筒部が設けられている側の前記カム部材の表面を覆うような顎付ブッシュを配設したことを特徴とするケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項２】
さらに、前記第２カム部材のスラスト軸の径方向外側において、前記第２カム部材が前記第１カム部材を付勢するような第２カム戻しスプリングを備えた請求項1記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項３】
さらに、前記第１摩耗部材と、前記第２摩耗部材との間においてパッドスプリングを備え、
前記カムアッセンブリが非作動状態である場合、前記第２カム戻しスプリングは、非圧縮状態であるか、または前記パッドスプリングの付勢力に抗して当該第２カム戻しスプリングが前記パッドスプリングを圧縮しないような微圧縮状態である請求項2記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項４】
前記ガイドピンおよび閉塞孔の長さは、前記第１カム部材に対する前記第２カム部材の軸線方向への相対移動中の如何なる場合にも、前記第１カム部材及び前記第２カム部材が互いに脱離しないように設定されている請求項1〜3のいずれかに記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項５】
前記第１カム部材は第１カム面セットを有し、且つ、前記第２カム部材は第２カム面セットを有しており、
当該第１および第２カム面の間には転動部材が配設される請求項1〜4のいずれかに記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項６】
前記転動部材はボールであり、前記第１および第２カム面は、それぞれ、傾斜状長孔を有している請求項5に記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項７】
前記ケーブル作動機構は、さらに、前記第１カム部材に連結された作動アームを備えている請求項１から６の何れかに記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項８】
前記作動アームは、ケーブル装着部材を有している請求項７に記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項９】
前記作動アームは、付勢部材によってブレーキ解除位置へ向けて付勢されている請求項７または８に記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【請求項１０】
前記付勢部材は、前記キャリパハウジングに連結された第１端部と、前記作動アームに連結された第２端部とを有し、かつトーションスプリングである請求項９に記載のケーブル操作型ディスクブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーブルによって操作される自転車用ディスクブレーキに関する。より詳しくは、本発明は、摩擦部材を移動させる為のカム部材を備えたケーブル操作型ディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自転車に乗ることは、輸送手段としてだけではなく、レクレーションの１形態としてますます人気を集めてきており、またスポーツ競技としても非常に人気がある。自転車をレクレーション、運搬または競技の何れの用途に使用するかに関わらず、自転車の業界は常に自転車の各種部品の改良を行っている。これまで繰り返し再設計がなされてきた部品の１つに自転車のブレーキシステムがある。特に、ブレーキシステムの制御力は一貫して上昇している。
【０００３】
現在、市販されている自転車用ブレーキ装置には数種のものがある。一般的な自転車用ブレーキ装置には、リムブレーキ，キャリパブレーキ及びディスクブレーキなどの種類がある。例えば、高性能なブレーキ装置を望むライダーは、ディスクブレーキシステムを選択する。該ディスクブレーキシステムは、ブレーキレバーに付加される操作力の大きさに対して、かなり強力な制動力を提供する。また、該ディスクブレーキシステムは、種々の天候及び走行条件下において、高レベルな確実性を提供する。もちろん、ライダーは、ディスクブレーキシステムに対し、より大きな制動力等のより良い性能を常に要求している。当然のことながら、ライダーはディスクブレーキシステムに高機能を求めている。
【０００４】
一般的に、ディスクブレーキは、キャリパハウジングに移動自在に装着される一対のブレーキパッドを備えている。該ブレーキパッドは、車輪に固定されているディスク又はロータに圧接されることで、ディスクの回転、即ち車輪の回転を停止させる。該ブレーキバッドは、カム機構等によって油圧的又は機械的にディスクへ向かって移動される。油圧式ディスクブレーキシステムは、通常、構造が複雑であり、製造費が高価なものとなる。従って、油圧式ディスクブレーキシステムは、多くの場合、構造上非常に高重量となる。
【０００５】
他方、機械式ディスクブレーキシステムは、一方のブレーキパッドが固定され、且つ、他方のブレーキバッドがカム機構によって移動自在に装着されるキャリパハウジングを有している。カム作用によって可動パッドを移動させるべく、前記カム機構には揺動アームが連結されている。通常、前記揺動アームを移動させ、これにより、前記カム機構を操作する為に、ブレーキレバーには一般的なブレーキケーブルが連結されている。一般的に、該機械式ディスクブレーキシステムは前記油圧式ブレーキシステムに比して安価で且つ軽量ではあるが、該機械式ディスクブレーキシステムも構造が複雑であり、さらに、多くの部品を要し、その結果、油圧式ブレーキシステムと同様に製造コストが高いという問題がある。さらに、多くの機械式ディスクブレーキシステムにおける他の問題点としては、高圧力下で作動された際のカム機構の効率ロスがある。
【０００６】
前記観点から、従来のディスクブレーキの問題点を解消し得るディスクブレーキに対する要望が存在する。本発明は、従来技術における該要望、及び本明細書中に開示された内容から当業者にとって自明な他の要望に鑑みなされたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一の目的は、高圧力下でカム機構を作動させる際の効率ロスを有効に防止し得るケーブル操作型ディスクブレーキを提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、制動力の大きさに比して、比較的小型且つ軽量なケーブル操作型ディスクブレーキを提供することである。
【０００９】
さらに、本発明の他の目的は、製造コストが比較的安価なケーブル操作型ディスクブレーキを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、キャリパハウジングと、ブレーキ解除位置とブレーキ位置との間を移動し得るように、前記キャリパハウジングに移動自在に連結された第１摩擦部材と、前記第１摩擦部材との間にロータ受入スロットを形成すべく、当該第１摩擦部材と略平行に配設されるように前記キャリパハウジングに連結された第２摩擦部材と、前記第１摩擦部材をブレーキ解除位置から前記第２摩擦部材へ向かってブレーキ位置まで移動させるように、前記キャリパハウジングに移動自在に連結されたケーブル作動機構とを備え、前記ケーブル作動機構は、作動アッセンブリと、カムアッセンブリとからなり、前記カムアッセンブリは、前記キャリパハウジングに回動自在且つ軸方向移動不能に装着された第１カム部材と、前記キャリパハウジングに軸方向移動自在且つ回動不能に装着された第２カム部材とを備え、前記第１カム部材は、カム部材と、当該第１カム部材の回転軸線に沿って当該カム部材から前記第１摩耗部材に向かって延びたガイドピンであって前記カム部材よりも小さい直径を有するガイドピンと、当該ガイドピンとは反対側に前記カム部材に設けた第１円筒部であって前記カム部材よりも小さい直径を有する第１円筒部とを備え、前記第２カム部材は、カム部材と、当該第２カム部材の軸線に沿って当該カム部材から前記第１摩耗部材に向かって延びたスラスト軸であって前記カム部材よりも小さい直径を有するスラスト軸と、前記ガイドピンが挿入される閉塞孔であって前記スラスト軸まで延びる閉塞孔とを備え、前記カムアッセンブリが非作動状態である場合、前記第１カム部材の前記ガイドピンは、前記閉塞孔内において、当該第１カム部材の回転軸線に沿って前記第２カム部材のカム部材を越えてスラスト軸まで延びており、さらに、前記キャリパハウジングと、前記第１カム部材との間において、前記第１円筒部の周囲を包囲すると共に当該第１円筒部が設けられている側の前記カム部材の表面を覆うような顎付ブッシュを配設したことを特徴とするケーブル操作型ディスクブレーキを提供することによって達成される。
【００１１】
本発明のこれらの及び他の他の目的，特徴，形態及び効果は、添付の図面を参照しつつなされる，以下の本発明の好ましい実施の形態の説明から当業者にとって明らかになるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず、図１〜図３を参照すると、本発明の実施の形態１に係る一対のケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａ，１２ｂが連結された自転車１０の前方及び後方部分が図示されている。図示の自転車１０を含み自転車は当業界において周知であり、従って、自転車及び各種構成部品についてはここでは詳細には説明又は図示しない。自転車１０が、例えば、マウンテンバイク，ハイブリッドバイク又はロードバイク等の種々のタイプの自転車とされ得ることは、当業者にとって明らかであろう。図示の自転車１０は、ハンドルバー１４と、フロント及びリアフォーク１５ａ，１５ｂと、前輪及び後輪１６ａ，１６ｂと、ドライブトレーン１７とを備えた一般的な自転車である。
【００１３】
図２及び図３に示すように、フロント及びリアケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａ，１２ｂは、自転車１０との連結機構、及び各ブレーキ操作機構１８ａ，１８ｂを除き、実質的に同一構成を有している。即ち、フロントケーブルディスクケーブル１２ａは、フロントフォーク１５ａに装着され且つフロントブレーキケーブル１９ａを介してフロントブレーキ操作機構１８ａに作動的に連結されている。一方、リアケーブル操作型ディスクブレーキ１２ｂは、リアフォーク１５ｂに装着され且つリアブレーキケーブル１９ｂを介してリアブレーキ操作機構１８ｂに作動的に連結されている。前記フロント及びリアブレーキ操作機構１８ａ，１８ｂは当業界において周知であり、従って、ここでは詳細には説明又は図示しない。
【００１４】
前記フロントブレーキ操作機構１８ａは、前輪１６ａの回転を停止させる為に、フロントディスクブレーキ１２ａを作動させるように構成されている。より詳しくは、該フロントブレーキ操作機構１８ａは、前輪１６ａに固着されたフロントディスクブレーキロータ２０ａに強制的なグリップ力を付加すべく、フロントブレーキケーブル１９ａを介してフロントディスクブレーキ１２ａに作動的に連結されている。同様に、前記リアブレーキ操作機構１８ｂは、後輪１６ｂの回転を停止させるべく、リアディスクブレーキ１２ｂを作動させるように構成されている。より詳しくは、該リアブレーキ操作機構１８ｂは、後輪１６ｂに固着されたリアディスクブレーキロータ２０ｂに強制的なグリップ力を付加すべく、リアブレーキケーブル１９ｂを介して、リアディスクブレーキ１２ｂに作動的に連結されている。
【００１５】
好ましくは、両ブレーキ操作機構１８ａ，１８ｂはハンドルバー１４に装着される。詳しくは、図２に示すように、前記フロントブレーキ操作機構１８ａは、装着部２２ａ及びレバー部２３ａを有するブレーキレバー２１ａを備えている。装着部２２ａは、一般的な方法でハンドルバー１４に締結されるように構成されている。前記レバー部２３ａは、ブレーキ解除位置とブレーキ位置との間で移動し得るように、前記装着部２２ａに揺動自在に連結されている。通常、該レバー部２３ａは、戻しスプリング（図示せず）等の一般的な方法によってブレーキ解除位置に保持されている。同様に、図３に示すように、前記リアブレーキ操作機構１８ｂは、装着部２２ｂ及びレバー部２３ｂを有するブレーキレバー２１ｂを備えている。前記装着部２２ｂは、一般的な方法でハンドルバー１４に締結されるように構成されている。前記レバー部２３ｂは、ブレーキ解除位置とブレーキ位置との間で移動し得るように、前記装着部２２ｂに揺動自在に連結されている。通常、レバー部２３ｂは、戻しスプリング（図示せず）等の一般的な方法によってブレーキ解除位置に保持されている。
【００１６】
前記フロント及びリアブレーキケーブル１９ａ，１９ｂは当業界において周知であり、従って、ここでは詳細には説明又は図示しない。該フロントブレーキケーブル１９ａは、アウターケーシング２４ａ及びインナーワイヤ２５ａを有している。該アウターケーシング２４ａは、ブレーキレバー２１ａの装着部２２ａとフロントケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａに装着された調節ユニット２６ａとの間に延びている。前記インナーワイヤ２５ａは、ブレーキレバー２１ａのレバー部２３ａと、後述するフロントケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａとに連結されている。同様に、リアブレーキケーブル１９ｂは、アウターケーシング２４ｂ及びインナーワイヤ２５ｂを有している。該アウターケーシング２４ｂは、ブレーキレバー２１ｂの装着部２２ｂと、リアケーブル操作型ディスクブレーキ１２ｂに装着された調節ユニット２６ｂとの間に延びている。前記インナーワイヤ２５ｂは、ブレーキレバー２１ｂのレバー部２３ｂと、前記フロントケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａと同様の方法でリアケーブル操作型ディスクブレーキ１２ｂの一部とに連結されている。
【００１７】
図２及び図３に示すように、前記フロントケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａは、装着ブラケット２８ａ及び４本のボルト２９ａによって、フロントフォーク１５ａに連結されている。同様に、前記リアケーブル操作型ディスクブレーキ１２ｂは、装着ブラケット２８ｂ及び４本のボルト２９ｂによって、リアフォーク１５ｂに連結されている。当然のことながら、種々の他のタイプの装着機構又は装着アッセンブリが適用され得ることは本明細書から当業者にとって明らかである。前記両ケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａ，１２ｂは互いに実質的に同一構成を有しているから、ここでは、フロントケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａのみについて詳細に説明又は図示する。
【００１８】
フロントケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａは、図５及び図６に示すように、キャリパハウジング３０と、一対のブレーキパッド又は摩擦部材３２と、カムアッセンブリ３４と、作動アッセンブリ３６とを備えている。前記カムアッセンブリ３４及び作動アッセンブリ３６は共働して、前記ブレーキパッド３２をブレーキ解除位置とブレーキ位置との間で移動させるケーブル作動機構を形成している。前記キャリパハウジング３０は、ブラケット２８ａ及びボルト２９ａによって、自転車のフレーム１３に装着される。前記ブレーキパッド３２は、カムアッセンブリ３４及び作動アッセンブリ３６（ケーブル作動機構）によって、ブレーキ解除位置とブレーキ位置との間を移動させられるように、前記キャリパハウジング３０に移動自在に連結されている。詳しくは、前記両ブレーキパッド３２は、ブレーキ解除位置においては、ディスクブレーキロータ２０ａが回転自在となるように、該ロータ２０ａから離間されている。他方、該両ブレーキパッド３２は、ブレーキ位置においては、自転車の車輪１６ａ及びディスクブレーキロータ２０ａの回転を停止させる為に、該ロータ２０ａの両側面に押圧される。
【００１９】
ここで、図４〜図６を参照すると、前記キャリパハウジング３０は、一対のボルト４１によって互いに固定連結された左キャリパ部３８及び右キャリパ部４０を備えている。前記左右のキャリパ部３８，４０が互いに連結されると、後述するように、前記ブレーキパッド３２及びカムアッセンブリ３４を移動自在に支持する為の内部空洞部が形成されるようになっている。該両キャリパ部３８，４０は、好ましくは、金属材料等の高剛性材料で形成される。当然のことながら、該両キャリパ部３８，４０を他の適当な材料で形成することも可能である。
【００２０】
図７〜図１２に示すように、前記左キャリパ部３８は、本体部４２と、一対の装着フランジ４３と、ケーブル支持フランジ４４とを有している。前記本体部４２は、長手方向に延びるパッド支持孔４５と、左キャリパ部３８の第１開口端部４８及び第２開口端部５０間に亘って長手方向に延びる軸線方向延在の内部孔４６とを有している。前記パッド支持孔４５は、後述するように、キャリパハウジング３０内にブレーキパッド３２を支持する為に用いられる。
【００２１】
前記内部孔４６は、後述するように、一対のカムアッセンブリ３４を支持する為に、３つの部位５１，５２，５３に分割されている。該内部孔４６の第１部位５１は、最少径の円筒状孔とされる。該第１部位５１は、左キャリパ部３８の第１端部４８のところに配置されている。左キャリパ部３８の第１端部４８には、後述する作動アッセンブリ３６が連結されている。好ましくは、左キャリパ部３８の第１端部４８の端面には、互いに異なる平面上に位置する一対の環状端面５４，５５を形成する環状段部が設けられている。前記内部孔４６の第１部位５１に近接した内側の端面５５には、好ましくは、後述するように、作動アッセンブリ３６の一部を受け入れるように構成された３つの貫通孔５６が備えられている。好ましくは、該３つの貫通孔５６のそれぞれの中心線は、周方向に約２０度の間隔で離間されている。該貫通孔５６は、後述するように、作動アッセンブリ３６の調節を可能とする。該貫通孔５６のうちの真ん中に位置する貫通孔は、好ましくは、ディスクブレーキ装置２１ａの中央平面Ｐ１から周方向に約４度だけ離間されている（図７参照）。
【００２２】
前記第２部位５２は、前記第１部位５１と第３部位５３との間に配置された円筒状孔とされている。該第２部位５２は、前記第１部位５１よりも大径とされている。従って、前記内部孔４６の第１部位５１と第２部位５２との間には、径方向に延びる内側当接面又は内側端部壁６５が形成されている。
【００２３】
前記第３部位５３も同様に円筒状に形成されているが、前記第１部位５１及び第２部位５２とは異なり、非連続な円筒状孔とされる。即ち、該第３部位５３は、一対の長孔６５と、環状溝６６とを有している。該一対の長孔６５は、互いに１８０度離間して設けられ、前記環状溝部６６を２つに分割している。
【００２４】
前記左キャリパ部３８の第２端部５０には、左右のキャリパ部３８，４０を互いに固定連結する為のボルト４１を受け入れる一対のネジ付孔６９が設けられている。左キャリパ部３８の第２端部５０には、ブレーキパッド３２の外周と略同一のブレーキパッド装着リセス６７が設けられている。該ブレーキパッド装着リセス６７の底部は外部に開いており、且つ、左キャリパ部３８の第２端部５０の両側面はディスクブレーキロータ２０ａの一部を収容する為の一対の切欠部６８を有している。
【００２５】
左キャリパ部３８の装着フランジ部４３は、好ましくは、前記ディスクブレーキロータ２０ａに対する軸方向位置を調節可能とする為の長孔７０を有している。該長孔７０は、左キャリパ部３８をフロントブラケット２８ａに締結する為の装着ボルト２９ａが挿通される。
【００２６】
図２，図４，図７及び図８に示すように、ケーブル支持部材又はフランジ部４４は、前記内部孔４６の中心軸上に中心が位置する仮想円の略接線方向に沿って、本体部４２から外方に延びている。ケーブル支持フランジ部４４の自由端部は、図２及び図４に示すように、ケーブル調節ユニット２６ａのケーブル調節ボルト７３が螺入されるネジ付孔７２を有している。前記ケーブル調節ユニット２６ａは、アウターケーシング２４ａとインナーワイヤ２５ａとの間の相対張力を調節する。即ち、図１３〜図１５に示すように、ケーブル調節ボルト７３は、頭部７３ａ及びネジ付軸部７３ｂを有しており、該頭部７３ａ及びネジ付軸部７３ｂには、双方を貫通する軸線孔７３ｃが形成されている。該軸線孔７３ｃは、通常の方法によってアウターケーシング２４ａ及びインナーワイヤ２５ａを収容する段付き形状とされている。前記頭部７３ａは、表面処理が施された外表面を有する管状部材とされる。
【００２７】
前記ネジ付軸部７３ｂは、外表面に、前記ネジ付孔７２の雌ネジと螺合する雄ネジを有している。従って、前記ケーブル調節ボルト７３を回転させると、該ケーブル調節ボルト７３がケーブル支持フランジ部４４に対して軸方向に移動する。図２及び図４に示すように、前記ケーブル調節ボルト７３は、ネジ付軸部７３ｂ上にケーブル調節ナット７４を有している。該ケーブル調節ボルト７３（図１３〜図１５参照）及びケーブル調節ナット７４（図１６及び図１７参照）は、ブレーキケーブル１９ａの張力を制御するケーブル調節ユニット２６ａを形成する。
【００２８】
ここで、図６及び図１８〜図２０を参照すると、右キャリパ部４０は、ボルト４１によって左キャリパ部３８の第２端部５０に固定されている。該右キャリパ部４０は、ディスクブレーキロータ２０ａを収容する為の長孔を除き、左キャリパ部３８の第２端部５０の開放端部を実質的に閉塞している。さらに、該右キャリパ部４０は、ボルト４１を受け入れる為の一対の貫通孔７５を有している。好ましくは、該一対の貫通孔７５は、ボルト４１の頭部が右キャリパ部４０の外面から突出しないように、段付形状とされる。
【００２９】
さらに、前記右キャリパ部４０は、パッド軸７７を受け入れる為のネジ付孔７６を有している。好ましくは、図２３及び図２４に示すように、パッド軸７７は、頭部７７ａと該頭部７７ａから外方に延びる軸部７７ｂとを備えたネジ付ボルトとされる。該軸部７７ｂのうち，前記頭部７７ａに近接した部位には、右キャリパ部４０のネジ付孔７６と螺合するネジ部７７ｃが設けられている。一方、該軸部７７ｂの自由端部には、好ましくは、保持クリップ７８が係入される環状リセス７７ｄが設けられている。
【００３０】
前記右キャリパ部４０の内表面には、ブレーキパッド３２の外形と略同一形状を有するブレーキパッド装着リセス８０が設けられており、これにより、右側ブレーキパッド３２が右キャリパ部４０の内表面によってしっかりと保持されるようになっている。該ブレーキパッド装着リセス８０は、右側ブレーキパッド３２が回転又は移動しないような大きさ及び形状に設定される。前記右キャリパ部４０の側縁部には、ディスクブレーキロータ挿通用スロットの半分を形成する切欠部８２が設けられている。
【００３１】
図５及び図６に示すように、前記左右のブレーキパッド３２は、実質的に同一構成を有しており、好ましくは、相互に交換可能とされている。図２１及び図２２に示すように、該左右のブレーキパッド３２のそれぞれは、硬質支持プレート８３と、ブレーキロータ２０ａと係合するように、該硬質支持プレート８３に取り付けられた摩擦部材８４とを有している。該硬質支持プレート８３は、パッド軸７７が挿通される孔８６を備えた装着タブ８５を有している（図６，図２３，図２４参照）。前記ブレーキパッド３２がパッド軸７７に装着された場合、該ブレーキパッド３２はパッド軸７７上を軸線方向に移動自在ではあるが、左右のキャリパハウジング部３８，４０におけるブレーキパッド装着リセス６７，８０の構成の為に、回転不能となる。
【００３２】
図６及び図２５〜図２８に示すように、左右のブレーキパッド３２を互いに離間する方向へ付勢する為に、該両ブレーキパッド３２間にはパッドスプリング８７が備えられている。該パッドスプリング８７は、好ましくは、バネ鋼等の薄肉弾性材料によって形成される。該パッドスプリング８７は、中央連結部８７ａと、該中央連結部８７ａの両端部からそれぞれ外方に延びる一対の付勢部８７ｂとを有している。該中央連結部８７ａは、好ましくは、パッド軸７７を受け入れ得るように、軸線方向に沿って配置された一対の孔８７ｃを備えた逆Ｕ字状部材とされる。前記付勢部８７ｂは、前記連結部８７ａを二等分する中心線を基準にして、それぞれの自由端部に向けて外方へ分岐された逆Ｕ字状部材とされている。
【００３３】
ここで、図５及び図６を再度参照すると、前記カムアッセンブリ３４は、入力カム９０と、出力カム９１と、一組の転動部材９２と、戻しスプリング９３と、出力カム回転停止部９４と、保持部９５と、ブッシュ９６とを備えている。該カムアッセンブリ３４は、左キャリパ部３８の内部孔４６内に配設されており、且つ、ブレーキ操作機構１８ａによる作動アッセンブリ３６の作動によって軸線方向に伸長するように構成されている。詳しくは、作動アッセンブリ３６によって入力カム９０が回転させられると、出力カム９１が戻しスプリング９３及びパッドスプリング８７の付勢力に抗して軸線方向に移動して、左右のブレーキパッド３２の双方をディスクブレーキロータ２０ａに向けて押圧する。
【００３４】
図２９〜図３３に示すように、前記入力カム９０はカム部材９０ａを有している。該カム部材９０ａの一端部からは操作軸９０ｂが延びており、且つ、該カム部材９０ａの他端部からはガイドピン９０ｃが延びている。該カム部材９０ａは、３個の転動部材９２（例えば、ボール）を受け入れる３つのカム長溝９０ｅを備えた軸線方向を向くカム面９０ｄを有している。前記３つのカム長孔９０ｅは、好ましくは、入力カム９０の中心回転軸線Ａ回りに湾曲した弓状の長溝とされる。これらのカム長溝９０ｅは傾斜形状とされており、詳しくは、入力カム９０の回転軸線Ａに直交する平面に対して好ましくは約１７度傾斜された傾斜底面を有している。従って、入力カム９０が回転すると、転動部材９２はカム長溝９０ｅ内において周方向に移動し、これにより、全ての転動部材９２が対応するカム長溝９０ｅ内の同一位置に配置されて、出力カム９１を軸線方向へ移動させる。
【００３５】
前記操作軸９０ｂは、好ましくは、第１円筒部９０ｆと、第２非円筒部９０ｇと、第３非円筒部９０ｈとを有する段付形状軸とされる。該第１円筒部９０ｆは、左キャリパ部３８の内部孔４６の第１部位５１内に受け入れられる大きさに設定されている。好ましくは、前記ブッシュ９６は、図５に示すように、第１円筒部９０ｆを囲むように配置される。前記操作軸９０ｂの第２円筒部９０ｇは、後述するように、作動アッセンブリ３６の一部を回転不能に支持し得るように構成されている。好ましくは、前記操作軸９０ｂの第３非円筒部９０ｈには、作動アッセンブリ３６を該第３円筒部９０ｈに固定すべく、ナット９７に螺入されるネジが設けらる。
【００３６】
前記ガイドピン９０ｃは、好ましくは、入力カム９０の長手軸上に配設され、且つ、該入力カム９０に対して出力カム９１が滑らかに移動することを保証するように該出力カム９１と係合するショートピンとされる。
【００３７】
ここで、図３４〜図３８を参照すると、前記出力カム９１は、カム部材９１ａ及びスラスト軸９１ｂを有している。該カム部材９１ａは、好ましくは、前記入力カム９０のカム面９０ｄと対向するカム面９１ｃを備えた円筒部材とされる。該カム面９１ｃには、好ましくは、前記入力カム９０のカム長孔９０ｅと略同一形状とされ、且つ、前記入力カム９０の回転運動に応じて出力カム９１を軸線方向に移動させるべく前記転動部材９２と係合するように構成された３つのカム長孔９１ｄが備えられる。
【００３８】
図５，図３４及び図３８に示すように、出力カム９１のカム面９１ｃには、ガイドピン９０ｃを受け入れるように構成された閉塞孔９１ｅが中央に設けられている。好ましくは、前記ガイドピン９０ｃ及び閉塞孔９１ｅは、前記入力カム９０に対する出力カム９１の軸線方向への相対移動中の如何なる場合にも、該入力カム９０及び出力カム９１が互いに脱離しないような、長さに設定されている。前記出力カム９１のスラスト軸９１ｂは、好ましくは、左キャリパ部３８と係合している前記出力カム回転停止部９４と係合する非円形部材とされ、これにより、該出力カム９１が左キャリパ部３８に対して相対回転不能となっている。
【００３９】
詳しくは、前記回転停止部９４は、図３９〜図４１に示すように、前記出力カム９１のスラスト軸９１ｂを受け入れるように構成された非円形孔９４ｂを備えた環状中央部９４ａを有しており、これにより、該回転停止部９４と前記出力カム９１とが相対回転不能となっている。一対のタブ９４ｃが、前記回転停止部９４の中央部９４ａから径方向外方に延び、且つ、互いに１８０度離間されるように配設されている。該一対のタブ９４ｃは、前記回転停止部９４が左キャリパ部３８に対して相対回転不能となるように、該左キャリパ部３８の長孔６５内に収納される。このように、前記回転停止部９４が左キャリパ部に対して相対回転しないようになっており、従って、前記出力カム９１も回転しない。該回転停止部９４は、前記保持部９５によって出力カム９１のスラスト軸９１ｂ上に固定されている。該保持部９５は、好ましくは、Ｃ字状スナップリングとされる。該Ｃ字状スナップリング又は保持部９５は、左キャリパ部３８の内部孔４６に形成された環状溝６６内に挿入される。
【００４０】
図５に示すように、前記出力カム９１の戻しスプリング９３は、該出力カム９１と出力カム回転停止部９４との間に配設されている。好ましくは、該戻しスプリング９３は、小径端部９３ａが出力カム９１のスラスト軸９１ｂの外径と略等しい内径を有し、且つ、大径端部９３ｂが左キャリパ部３８の第２部位５２の内径と略等しいか若しくはやや小さい外径とされた円錐形状の圧縮バネ（図４２及び図４３参照）とされる。ケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａの組立時においては、前記戻しスプリング９３は非圧縮状態か、若しくは、僅かな量だけ圧縮された微圧縮状態とされている。なお、該微圧縮状態は、戻しスプリング９３が、前記パッドスプリング８７の付勢力より大きな付勢力を生じない範囲とされる。換言すれば、通常の非作動状態におけるパッドスプリング８７の付勢力に抗して、出力カム戻しスプリング９３が前記パッドスプリング８７を圧縮しないように設置される。
【００４１】
前記作動アッセンブリ３６は、作動アーム９８と、戻しスプリング９９と、カバー１００とを備え、これらの部材は、ナット９７によって左キャリパ部３８の第１端部４８に固定されるようになっている。前記作動アーム９８は、入力カム９０の操作軸９０ｂの第３部位９０ｈに固定されている。
【００４２】
図４４〜図４８に示すように、作動アーム９８は、外方に延びたケーブル装着部９８ｂを備える円筒状本体部９８ａを有している。該円筒状本体部９８ａは、第１円筒部９８ｄ及び第２非円筒部９８ｅを備えた貫通段付孔９８ｃを有している。前記第１円筒部９８ｄと第２非円筒部９８ｅとの間には当接面９８ｆが形成されている。該当接面９８ｆには、前記戻しスプリング９９を該当接面９８ｆに装着する為の３つの孔１０２が設けられている。好ましくは、これらの３つの孔１０２のそれぞれの中心は、周方向に約２５度ずつ離間される。
【００４３】
図２，図４及び図４４〜図４８に示すように、前記ケーブル装着部９８ｂは、ケーブル１９ａのインナーワイヤ２５ａの端部を固定する為のクランププレート１０４付クランプボルト１０３を受け入れるネジ付孔９８ｇを、自由端部に有している。好ましくは、ケーブル装着部９８ｂは、さらに、前記クランププレート１０４を受け入れる為のリセス９８ｈを前記ネジ付孔９８ｇ回りに有しており、これにより、クランププレート１０４の相対回転を防止している。前記作動アーム９８の自由端部には、ケーブル１９ａのインナーワイヤ２５ａの長手方向に沿った突起９８ｉが形成されている。該突起９８ｉは、作動アーム９８の回転中に、ケーブル１９ａのインナーワイヤ２５ａと当接する湾曲面を有している。
【００４４】
図５，図６及び図４９〜図５１に示すように、前記戻しスプリング９９は、好ましくは、コイル部９９ａと、該コイル部９９ａの両端部から軸線方向両側に延びる第１端部９９ｂ及び第２端部９９ｃとを備えたトーションスプリングとされる。前記第１端部９９ｃは左キャリパ部３８の孔５６の一つに挿入され、他方、前記第２端部９９ｃは作動アーム９８の孔１０２の一つに挿入される。該第１及び第２端部９９ｂ，９９ｃは、好ましくは、非作動状態において、長手方向に沿って位置合わせされている。
【００４５】
前記孔５６，１０２は、作動アーム９８に掛かる前記戻しスプリング９９の付勢力を制御する調節機構を構成している。即ち、前記キャリパハウジング３０と作動アーム９８との間に掛かる前記戻しスプリング９９の付勢力は、孔５６，１０２の組み合わせを種々選択することで調節され得る。即ち、前述の通り、左キャリパ部３８の内側端面５５に形成された３つの孔５６は回転軸Ａ回りに周方向に約２０度の間隔で配設されている。一方、前記作動アーム９８の当接面９８ｆに形成された３つの孔１０２は回転軸Ａ回りに周方向に約２５度の間隔で配設されている。従って、仮に、前記戻しスプリング９９の第１及び第２端部９９ｂ，９９ｃを、現在係合しているそれぞれの孔５６，１０２から前記回転軸Ａ回り同方向に隣接する他の孔５６，１０２へ移動したとすると、該戻しスプリング９９の第１端部９９ｂと第２端部９９ｃとの角度変位は、約５゜だけ変更されることになる。このように、前記戻しスプリング９９の第１及び第２端部９９ｂ，９９ｃを前記孔５６，１０２に選択的に係入させることによって、該戻しスプリング９９の初期荷重を適宜調節することができる。例えば、第１及び第２端部９９ｂ，９９ｃが、それぞれ、中央に位置する孔５６，１０２に係入されている場合、両端部９９ｂ，９９ｃを周方向一方側又は他方側の同方向の孔５６，１０２へ移動させると、戻しスプリング９９の初期荷重は前記第１端部９９ｂ及び第２端部９９ｃ間の角度変位５゜に対応した大きさだけ変化する。当然のことながら、大幅な調節を行うために、第１端部９９ｂ及び第２端部９９ｃのそれぞれを独立して所望の孔５６，１０２へ移動させることも可能である。
【００４６】
さらに、別の孔５６，１０２を追加することによって、追加の調節が可能になることは、本開示から当業者にとって明らかであろう。また、孔５６及び１０２の周方向の間隔を、必要に応じ及び／又は所望により変更することも可能である。戻しスプリング９９の付勢力を小刻みに調節し得るように、孔５６の周方向間隔と孔１０２の周方向間隔とを互いに異なるように設定することも可能である。なお、図４においては、孔５６の一つが孔１０２の一つと軸線方向に沿って整列されており、従って、孔５６及び１０２が見掛け上５つで図示されている。
【００４７】
ケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａが組立状態にある場合、戻しスプリング９９は、通常、入力カム９０及び作動アーム９８をブレーキ解除位置へ向けて付勢している。ライダーが、ブレーキレバー２１ａを狭持すると、ケーブル１９ａのインナーワイヤ２５ａがアウターケーシング２４ａに対して相対移動し、これにより、作動アーム９８及び入力カム９０が前記戻しスプリング９９の付勢力に抗して共に回転する。斯かる回転によって、転動部材９２は、カム長孔９０ｅ，９１ｄの深端部から浅端部へ移動する。該転動部材９２がカム長孔９０ｅ，９１ｄ内を移動するに応じ、出力カム９１は出力カム戻しスプリング９３の付勢力に抗して軸線方向に移動する。該出力カム９１の軸線方向移動によって、左側のブレーキパッド３２がパッドスプリング８７の付勢力に抗して移動し、ロータ２０ａと係合する。そして、該ロータ２０ａは、右側のブレーキパッド３２に押圧される。斯かるブレーキパッド３２のディスクブレーキロータ２０ａとの係合によって、ケーブル操作型ディスクブレーキ１２ａのブレーキ作用が発生する。
【００４８】
ここで、図５，図５２及び図５３を参照すると、前記カバー１００は、作動アーム９８と左キャリパ部３８の第１端部４８との間に配置されている。好ましくは、該カバー１００は、作動アーム９８と左キャリパ部３８との間のスペースを閉塞するように、左キャリパ部３８の第１端部４８の外側環状端面５４と係合する。
【００４９】
本発明を説明する為に一つの実施の形態のみを選択したが、特許請求の範囲によって画される本発明の範囲から逸脱すること無く、種々の変更及び改良が可能なことは本開示内容から当業者にとって明白であろう。即ち、本発明に係る前記実施の形態の説明は本発明の理解の為だけのものであり、請求項によって画される本願発明の技術的範囲及びその均等範囲を、制限するものではない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るケーブル操作型ディスクブレーキによれば、高圧力下でカム機構を作動させる際の効率ロスを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る一対のケーブル操作型ディスクブレーキが連結された自転車の側面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係るフロントケーブル操作型ディスクブレーキが連結された自転車前方部分の側面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係るリアケーブル操作型ディスクブレーキが連結された自転車後方部分の側面図である。
【図４】図４は、図２に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの部分拡大側面図である。
【図５】図５は、図４に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの5-5線断面図である。
【図６】図６は、図２，図４及び図５に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの分解図である。
【図７】図７は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの左キャリパ部の正面図である。
【図８】図８は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの左キャリパ部の底面図である。
【図９】図９は、図７及び図８に示す左キャリパ部の背面図であり、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用左キャリパ部を示している。
【図１０】図１０は、図７〜図９に示す左キャリパー部の左側面図であり、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用左キャリパー部を示している。
【図１１】図１１は、図７〜図１０に示す左キャリパ部の右側面図であり、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用左キャリパー部を示している。
【図１２】図１２は、図７における12-12線に沿ったフロント左キャリパー部の横断面図である。
【図１３】図１３は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキのケーブル調節ユニットにおけるケーブル調節ボルトの側面図である。
【図１４】図１４は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキのケーブル調節ユニットにおけるケーブル調節ボルトの端面図である。
【図１５】図１５は、図１３及び図１４に示すケーブル調節ボルトの部分縦断面図である。
【図１６】図１６は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキのケーブル調節ユニットにおけるケーブル調節ナットの側面図である。
【図１７】図１７は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキのケーブル調節ユニットにおけるケーブル調節ナットの端面図である。
【図１８】図１８は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの右キャリーパ部の内面図である。
【図１９】図１９は、  図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの右キャリーパ部の側面図である。
【図２０】図２０は、図１８及び図１９に示す右キャリーパ部の底面図であり、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用右キャリパー部を示している。
【図２１】図２１は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの一方のブレーキパッドの側面図である。
【図２２】図２２は、図２１に示すブレーキパッドの端面図であり、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用ブレーキパッドを示している。
【図２３】図２３は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用のパッド軸の側面図である。
【図２４】図２４は、図２３に示すパッド軸の端面図である。
【図２５】図２５は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用のパッドスプリングの外形図であり、該パッドスプリングの折り曲げ前の状態を示している。
【図２６】図２６は、図２５に示すパッドスプリングの側面図である。
【図２７】図２７は、  図２５及び図２６に示すパッドスプリングの平面図である。
【図２８】図２８は、図２５〜図２７に示すパッドスプリングの端面図である。
【図２９】図２９は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用の入力カムの側面図である。
【図３０】図３０は、図２９に示す入力カムの端面図である。
【図３１】図３１は、図２９及び図３０に示す入力カムの端面図である。
【図３２】図３２は、図３１における32-32線に沿った，図２９〜図３１に示す入力カムの部分横断面図である。
【図３３】図３３は、図２９〜図３２に示す入力カムの部分縦断面図である。
【図３４】図３４は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用の出力カムの側面図である。
【図３５】図３５は、図３４に示す出力カムの端面図である。
【図３６】図３６は、図３４及び図３５に示す出力カムの端面図である。
【図３７】図３７は、図３５における37-37線に沿った部分横断面図である。
【図３８】図３８は、図３４〜図３７に示す記載の出力カムの部分縦断面図である。
【図３９】図３９は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用の出力カム回転停止部の端面図である。
【図４０】図４０は、図３９に示す出力カム回転停止部の側面図である。
【図４１】図４１は、図３９及び図４０に示す出力カム回転停止部の，図３９における41-41線に沿った横断面図である。
【図４２】図４２は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用の出力カム戻しスプリングの側面図である。
【図４３】図４３は、図４２に示す出力カム戻しスプリングの端面図である。
【図４４】図４４は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用の作動アームの端面図である。
【図４５】図４５は、図４４に示す作動アームの側面図である。
【図４６】図４６は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキ用の作動アームの底面図である。
【図４７】図４７は、図４４〜４６に示す作動アームの，図４４における47-47線断面図である。
【図４８】図４８は、図４４〜図４７に示す作動アームの内部端面図である。
【図４９】図４９は、図２及び図４〜図６に示すフロントケーブル操作型ディスクブレーキの作動アッセンブリ用戻しスプリングの端面図である。
【図５０】図５０は、図４９に示す戻しスプリングの側面図である。
【図５１】図５１は、図４９及び図５０に示す戻しスプリングの端面図である。
【図５２】図５２は、図２及び図４〜図６に記載のフロントケーブル操作型ディスクブレーキのカバーの端面図である。
【図５３】図５３は、図５２に示すカバーの側面図である。
【符号の説明】
３０      キャリパハウジング
３２      ブレーキパッド
３４      カムアッセンブリ
３６      作動アッセンブリ
５６      第１孔
９０      入力カム
９１      出力カム
９１ｂ    スラスト軸
９２      転動部材
９８      作動アーム
９９      リターンスプリング
１０２    第２孔
【図１】
0003697169.tif 000002
【図２】
0003697169.tif 000003
【図３】
0003697169.tif 000004
【図４】
0003697169.tif 000005
【図５】
0003697169.tif 000006
【図６】
0003697169.tif 000007
【図７】
0003697169.tif 000008
【図８】
0003697169.tif 000009
【図９】
0003697169.tif 000010
【図１０】
0003697169.tif 000011
【図１１】
0003697169.tif 000012
【図１２】
0003697169.tif 000013
【図１３】
0003697169.tif 000014
【図１４】
0003697169.tif 000015
【図１５】
0003697169.tif 000016
【図１６】
0003697169.tif 000017
【図１７】
0003697169.tif 000018
【図１８】
0003697169.tif 000019
【図１９】
0003697169.tif 000020
【図２０】
0003697169.tif 000021
【図２１】
0003697169.tif 000022
【図２２】
0003697169.tif 000023
【図２３】
0003697169.tif 000024
【図２４】
0003697169.tif 000025
【図２５】
0003697169.tif 000026
【図２６】
0003697169.tif 000027
【図２７】
0003697169.tif 000028
【図２８】
0003697169.tif 000029
【図２９】
0003697169.tif 000030
【図３０】
0003697169.tif 000031
【図３１】
0003697169.tif 000032
【図３２】
0003697169.tif 000033
【図３３】
0003697169.tif 000034
【図３４】
0003697169.tif 000035
【図３５】
0003697169.tif 000036
【図３６】
0003697169.tif 000037
【図３７】
0003697169.tif 000038
【図３８】
0003697169.tif 000039
【図３９】
0003697169.tif 000040
【図４０】
0003697169.tif 000041
【図４１】
0003697169.tif 000042
【図４２】
0003697169.tif 000043
【図４３】
0003697169.tif 000044
【図４４】
0003697169.tif 000045
【図４５】
0003697169.tif 000046
【図４６】
0003697169.tif 000047
【図４７】
0003697169.tif 000048
【図４８】
0003697169.tif 000049
【図４９】
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【図５０】
0003697169.tif 000051
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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