(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪用ハブ（３）と一体回転するブレーキドラム（９）と、このブレーキドラム（９）に圧接する制動体（１０）とを備え、かつ、前記制動体（１０）とこの制動体（１０）をブレーキドラム（９）に圧接操作する操作部材（５）とを保持する保持部材（４）を有する自転車用ハブブレーキであって、
前記保持部材（４）を車輪用フォーク（１）の先端近くに取り付ける取り付け部（１７）を前記保持部材（４）に連設するとともに、
前記保持部材（４）を車輪用ハブ（３）の軸芯周りに回転自在に設けて、ブレーキ操作時の反力を前記取り付け部（１７）を介して車輪用フォーク（１）で受け止めるべく構成し、
前記保持部材（４）と前記車輪用フォーク（１）との間に複数個の弾性体（１８），（１９）を介装して、前記弾性体（１８），（１９）の弾性変形によってブレーキ力を低下するようにし、
前記保持部材（４）の前記車輪用ハブ（３）とは反対側に位置する端部分（４ｄ）には、蛇腹式連結部材（１６）を介してばねケースを兼用する前記取り付け部（１７）が連設されており、
前記複数個の弾性体（１８），（１９）は前記端部分（４ｄ）と蛇腹式連結部材（１６）と取り付け部（１７）の内部に配置されている、
自転車用ハブブレーキ。
【請求項２】
前記複数個の弾性体（１８），（１９）が、前記保持部材（４）を車輪用フォーク（１）に取り付けたときに、このフォーク（１）の長手方向に並ぶように、前記保持部材（４）に並設してある請求項１記載の自転車輪用ハブブレーキ。
【請求項３】
前記車輪用ハブ（３）が前輪用のハブであり、かつ、前記複数個の弾性体（１８），（１９）が、２６インチのタイヤに換算してタイヤ接線力（Ｆ）が６０ポンド前後で弾性変形してブレーキ力を低下するように設定してある請求項１または２記載の自転車用ハブブレーキ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車輪用ハブと一体回転するブレーキドラムと、このブレーキドラムに圧接する制動体とを備え、かつ、前記制動体とこの制動体をブレーキドラムに圧接操作する操作部材とを保持する保持部材を有する自転車用ハブブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記自転車用ハブブレーキにおいて、従来、例えば実開平２−３５８９７号公報に示されるように、保持部材を車輪用ハブの軸芯まわりで回動するように構成するとともに、ブレーキ操作を行うに伴って保持部材に制動反力が作用すると、保持部材の遊端側が弾性体としてのコイルばねを介して車輪用フォークによって受け止め支持されるように構成することにより、ブレーキ操作時に車輪がロックすることを防止できるようにしていた。すなわち、ブレーキ操作に伴って制動体とブレーキドラムとの摩擦力が増大すると、この摩擦とブレーキドラムの回動力とのために保持部材がコイルばねを弾性変形させながら車輪回転方向に回動する。これにより、操作部材も保持部材によって保持されていることから保持部材とともにハブ軸芯まわりで回動し、操作部材をブレーキ入り側に引っ張り操作しているブレーキワイヤの引っ張り操作力が減少してブレーキ力が自動的に低下するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、保持部材を単一のコイルばねによって受け止め支持するようにしていたことから、保持部材の回動中心位置から遊端までの長さが長くなるか、あるいは、ブレーキレバーの操作調節によるブレーキ力調節がしにくくなっていた。
すなわち、ブレーキが効き始めて保持部材に制動反力が作用し始めると直ぐにコイルばねが変形し始めたのでは、操作部材をストロークエンドまで操作してもブレーキ力が十分な強さまで増大しないことから、ブレーキ力がある程度の強さまで増大した後にコイルばねが変形し始めてブレーキ力が十分に得られるようにする必要がある。このためには、コイルばねはブレーキ力がある程度効くまで変形しないで保持部材を受け止め支持するように構成する必要があることから、また、ブレーキが効き始めたたばかりでブレーキ力がさほど強くなっていない時であっても操作部材に作用する制動反力は強力であることから、コイルばねを固いばねに作成する必要がある。この場合、保持部材が小型になるように保持部材の回動中心位置から遊端までの長さを短くすると、保持部材の回動中心位置からコイルばねが作用する位置までの距離が短くなってコイルばねが変形しにくくなることから、保持部材がコイルばねを変形させながらストロークエンドまで回動作動するストロークが小になる。すると、ブレーキレバーの操作可能なストロークのうちのコイルばね変形が生じるストローク部分が小になり、このストローク部分でのブレーキ力調節がしにくくなることから、コイルばね変形が生じるストローク部分が大になってブレーキ力調節がしやすいようにするためには、保持部材の回動中心位置から遊端までの長さを長くする必要が生じていた。
本発明の目的は、ブレーキ力の自動低下による車輪ロック防止ができ、しかも、ブレーキ力調節がしやすいとともにコンパクトに得られる自転車用ハブブレーキ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ハブブレーキにあっては、目的達成のために、冒頭に記したものにおいて、前記保持部材を車輪用フォークの先端近くに取り付ける取り付け部を前記保持部材に連設するとともに、前記保持部材を車輪用ハブの軸芯周りに回転自在に設けて、ブレーキ操作時の反力を前記取り付け部を介して車輪用フォークで受け止めるべく構成し、前記保持部材と前記車輪用フォークとの間に複数個の弾性体を介装して、前記弾性体の弾性変形によってブレーキ力を低下するようにしてあることを特徴とする。また、前記保持部材の前記車輪用ハブとは反対側に位置する端部分に、蛇腹式連結部材を介してばねケースを兼用する前記取り付け部を連設し、前記複数個の弾性体を、前記端部分と蛇腹式連結部材と取り付け部の内部に配置することを特徴とする。
【０００５】
【作用】
ブレーキ操作を行って保持部材に制動反力が作用すると、保持部材が複数個の弾性体を変形させながらハブ軸芯まわりで回動して操作部材も共に移動し、操作部材に作用するブレーキ操作力が低下してブレーキ力が自動的に低下する。
保持部材を複数個の弾性体によって受け止め支持するから、全体としての弾性係数を複数個の弾性体による合成によって微妙に調節設定し、保持部材の回動中心位置から遊端までの長さを、単一の弾性体を採用していた従来より短くしながらも、弾性体が変形し始める時の制動反力、および、弾性体が変形し始めてから保持部材が回動作動するストロークを、所望の反力やストロークになるように、あるいは、所望の反力やストロークに従来よりも近いものになるように調節設定できる。
【０００６】
【発明の効果】
操作限界までブレーキ操作しても操作途中でブレーキ力が自動的に低下してブレーキが効き過ぎないことにより、車輪ロックが発生しないように有利にブレーキ操作できるものになった。しかも、弾性体の弾性設定をするに当たり、弾性体が適切なタイミングで変形し始めて最大ブレーキ力が低下し過ぎないように、かつ、操作ストロークのうちの弾性体変形を伴うストローク部分を比較的長く確保できるように適切に設定し、弾性体が変形し始めた後の比較的強いブレーキ力が出る操作範囲においてブレーキ力を所望の強さに容易に調節することを可能にし、しかも、必要に応じてはブレーキ力を比較的強い最大に操作することを可能にし、この面からも有利にブレーキ操作できるものになった。
その上、保持部材を回動中心位置から遊端までの長さが比較的短い小型に形成し、極力目立たないように組み付けて商品価値の高い車体が構成できるものになった。
【０００７】
【実施例】
図１および図２に示すように、自転車の前車輪用フォーク１にハブ軸２を介して取り付けるように構成した前輪用ハブ３の一端側に、切欠き孔４ａを有する保持部材４、操作部材５、装飾キャップ６，７などを備えるハブブレーキＢを付設し、操作部材５が備えるワイヤ連結具５ａにブレーキワイヤ８のインナーワイヤ８ａを連結し、このインナーワイヤ８ａの引っ張り操作や緩め操作によって操作部材８ａをハブ軸２の軸芯まわりで揺動操作するように、かつ、操作部材８ａの揺動操作をすると、ハブブレーキＢが前輪用ハブ３に制動作用したり、制動作用を解除するように構成して、自転車前輪用のブレーキ付きハブを構成してある。
【０００８】
ハブブレーキＢは、つぎの如く構成してある。
すなわち、図５および図６に示すように、ブレーキドラム９を前輪用ハブ３の一端側に一体形成することによって前輪用ハブ３と一体回転するように構成し、このブレーキドラム９の内周面と、前記操作部材５が備える操作カム部５ｂとの間に、ブレーキドラム９の周方向に分散する３個の制動体１０・・と６個のローラ１１・・、および、ローラケース１２を設けてある。操作部材５が図６に示す切り位置ＯＦＦにあると、操作部材５の操作カム部５ｂがローラ１１に対して同図の如く位置し、制動体１０をローラ１１に押し付け付勢する制動体押さえばね１３の縮径力のためにローラ１１が操作カム部５ｂの凹入部に入って制動体１０がブレーキドラム９の内周面から離れ、ブレーキ切りにある。このブレーキ切りの状態から前記インナーワイヤ８ａの引っ張り操作をすると、操作部材５が前記切り位置ＯＦＦからＯＮ方向に揺動して操作部材５の操作カム部５ｂが図７に示す如くａ方向に回動し、操作カム部５ｂのカム面５ｃがローラ１１をブレーキドラム９の方に押圧移動させることによってローラ１１が制動体１０をブレーキドラム９の内周面に圧接操作し、制動体１０がブレーキドラム９に摩擦ブレーキを掛けるようにブレーキ入りになる。このブレーキ入りの状態からインナーワイヤ８ａの緩め操作をすると、前記ワイヤ連結具５ａに作用するリターンばね１４のために操作部材５が前記切り位置ＯＦＦに戻るとともに、制動体押さえばね１３のために制動体１０がブレーキドラム９から離れ、ブレーキ切りに戻る。
【０００９】
図５に示すようにローラケース１２からケース固定ピン１５を延出するとともに、このケース固定ピン１５の延出端側が保持部材４の図４の如き貫通孔４ｂに入り込んでいて保持部材４に係止することで、ケース固定ピン１５がローラケース１２の保持部材４に対する回り止めを行うように構成してある。さらに、図６に明示するように、ローラケース１２がローラ１１を収容していてローラ１１の公転回動を阻止することにより、かつ、ローラ１１が制動体１０の凹入部１０ａに入り込んで、制動体１０のブレーキドラム９との共回りを阻止するように制動体１０に係止作用することにより、保持部材４がケース固定ピン１５、ローラケース１２およびローラ１１を介して制動体１０をブレーキドラム９に付着して回動しないように保持しており、制動体１０がブレーキドラム９に制動作用すると、制動反力が保持部材４に作用する。すなわち、前進走行時にはブレーキドラム９が図１に示すｂ方向に回動し、このｂ方向に回動するブレーキドラム９による回動操作力が保持部材４に作用する。
【００１０】
保持部材４のハブ側に位置する部分は、この箇所に備えてあるボス部４ｃによってハブ軸２に回動可能に外嵌し、ハブ側とは反対側に位置する端部分４ｄは、この箇所に蛇腹式連結部材１６を介して連設してあるばねケースに兼用の取り付け部１７によって前輪用フォーク１の先端近くに取り付けるように構成してある。図３および図４に示す如く保持部材４の前記端部分４ｄと、蛇腹式連結部材１６、および、取り付け部１７の内部に４本のコイルばね１８，１９を配置することにより、コイルばね１８，１９が保持部材４と前輪用フォーク１との間に位置し、保持部材４に制動反力が作用すると、前輪用フォーク１がコイルばね１８，１９と取り付け部１７とを介して制動反力を受け止めるように構成し、かつ、制動体１０のブレーキドラム９への圧接力が増大して保持部材４に作用する制動反力が増大するに伴い、回動するブレーキドラム９による回動操作力のために、保持部材４がコイルばね１８，１９を弾性変形させながら前輪用ハブ３の軸芯まわりでブレーキドラム９と共にｂ方向に回動するように構成してある。
尚、図４に示すばね１５ａは、ケース固定ピン１５に作用することによってローラケース１２の保持部材４に対する位置決めを行うものである。
【００１１】
操作部材５の操作カム部５ｂとローラ１１とが互いに圧接していることにより、保持部材４が操作部材５をも一体に回動する状態に保持し、保持部材４がコイルばね１８，１９を弾性変形させながらハブ軸芯まわりで回動すると、操作部材５も保持部材４と共に回動する。このように操作部材５が回動すると、操作部材５をＯＮ方向すなわちブレーキ入り方向に引っ張り操作しているインナーワイヤ８ａを弛み側に操作することになってインナーワイヤ８ａの引っ張り操作力が低下し、ブレーキドラム９に実際に作用するブレーキ力は、保持部材４の回動によるインナンーワイヤ８ａの引っ張り力低下が発生しない場合に作用するブレーキ力より低下するように構成してある。そして、保持部材４を複数個のコイルばね１８，１９により受け止め支持するように構成することにより、ばね全体としての弾性を複数個のコイルばね１８，１９の合成によって適切に、かつ、微妙に調節設定し、前記ブレーキワイヤ８に連結されるブレーキレバー（図示せず）を非操作位置からストロークエンドまで握り操作するに伴い、ハブブレーキＢが発揮するブレーキ力が図８に示す如く変化するようにしてある。
【００１２】
すなわち、横軸はブレーキレバーの操作ストロークＳを示し、縦軸はハブブレーキＢのブレーキ力Ｐを示す。ブレーキ操作をする際、ブレーキレバーが遊びのストロークＳ１を作動し終えると制動体１０がブレーキドラム９に接触し始め、この後、ブレーキレバーの操作ストロークＳが増大するに伴って、ハブブレーキＢのブレーキ力Ｐが実線Ｌ１に沿って増大する。ブレーキレバーの操作ストロークＳがストロークＳ２に達すると、ハブブレーキＢがブレーキ力Ｐ１を発揮し、このブレーキ力Ｐ１は、２６インチのタイヤに制動作用した際にこのタイヤが発揮する対地ブレーキ力としてのタイヤ接線力Ｆに換算すると、５８〜６２ポンドになる。すなわち、６０ポンド前後になる。この値は、走行時にブレーキ操作して得られる最大のブレーキ力Ｐ２を、前輪用フォーク１に変形が生じないようにしながら、かつ、車輪ロックが生じないようにしながら効果的に制動作用するブレーキ力に設定するに適切な値である。この時からコイルばね１８，１９が弾性変形を開始してブレーキ力の自動低下が発生し、ブレーキレバーの操作ストロークＳがさらに増大するに伴って、ハブブレーキＢのブレーキ力Ｐが前記実線Ｌ２に沿って増大する。すなわち、コイルばね１８，１９の弾性変形がない場合には、ブレーキレバーの操作ストロークＳが増大するに伴って、ハブブレーキＢのブレーキ力Ｐが前記実線Ｌ１の延長線に相当する破線Ｌ３に沿って増大するが、この場合に比し、ブレーキレバーの操作ストロークＳが同じであっても、低いブレーキ力を発揮する。また、車体が前進走行している時には、ブレーキ操作をすると、回動するブレーキドラム９による回動操作力が保持部材４に作用してコイルばね１８，１９が弾性変形するが、車体が停止している時には、ブレーキ操作をしても、ブレーキドラム９が回動していないことから、保持部材４に回動操作力が作用しなくてコイルばね１８，１９が弾性変形しない。これにより、走行停止時には、ブレーキレバーを操作ストロークＳ３までしか操作できないのに対し、走行時には、ブレーキレバーを前記操作ストロークＳ３よりも大の操作ストロークＳ４まで操作できる。これにより、走行時には、ブレーキレバーをストロークエンドまで操作すると、ハブブレーキＢは最大ブレーキ力Ｐ２を発揮する。尚、ブレーキレバーが非操作位置からコイルばね１８，１９の弾性変形開始まで作動するストローク部分Ｗ１と、ブレーキレバーがコイルばね１８，１９の弾性変形開始からストロークエンドまで作動するスローク部分Ｗ２との関係を、Ｗ１：Ｗ２＝９：８に設定してある。
【００１３】
図２〜図４に示すように、前記コイルばね１８，１９のうちのコイル径が大きい方のばね１８と、コイル径が小さい方のばね１９とを二重ばねに配置し、一対の二重ばねは、保持部材４が前輪用フォーク１に取り付けた状態で前輪用フォーク１の長手方向に並ぶように保持部材４に並設してある。すなわち、複数個のコイルばね１８，１９を採用する割りには、配置に必要なスペースを少なくしながら、かつ、前輪用フォーク１から車体内側や車体外側に突出する長さを抑制しながら配設できるように配慮してある。
【００１４】
〔別実施例〕
コイルばね１８，１９に替え、ゴムを採用したり、ゴムとコイルばねとを併用して実施してもよいのであり、これらを弾性体１８，１９と総称する。また、円錐形やつづみ形のばねを採用し、ブレーキ力の変化特性を調整するように実施してもよい。
【００１５】
上記実施例の如く前輪用に適用すると、ブレーキの効き過ぎによる車輪のロックや前輪用フォークの変形を防止できて有利であるが、本発明は、前輪用に限らず、後輪用のハブブレーキにも適用できる。また、ブレーキドラムをハブに一体形成するブレーキの他、ブレーキドラムをハブとは別部品に形成するとともに、ハブにスプラインなどによって一体回動可能に連結するように構成するブレーキの場合にも本発明は適用できる。さらに、上記実施例の如くローラ式に構成するブレーキの他、バンド式に構成したり、一対の制動体を開閉式に備える内拡式に構成するブレーキにも本発明は適用できる。
【００１６】
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】前輪用ハブブレーキ全体の側面図
【図２】前輪用ハブブレーキ全体の後面図
【図３】コイルばね配設部の断面図
【図４】前輪用ハブブレーキの操作部の側面図
【図５】前輪用ハブブレーキの断面図
【図６】制動体配設部のブレーキ切り状態での側面図
【図７】制動体配設部のブレーキ入り状態での側面図
【図８】ブレーキレバーの操作ストロークと、制動力との関係を示す説明図
【符号の説明】
１        車輪用フォーク
３        車輪用ハブ
４        保持部材
５        操作部材
９        ブレーキドラム
１０        制動体
１７        取り付け部
１８，１９  弾性体
Ｆ        タイヤ接線力
【図１】
0003638295.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003638295.tif 000008
【図８】
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