(57)【要約】      （修正有）【課題】  自転車用キャリパブレーキにおいて、ブレーキシューのかた減りを可及的に抑える。【解決手段】第１及び第２ブレーキアームは、先端に設けられブレーキケーブルを係止するインナー係止部３４及びアウター係止部３５を各別に有する第２アーム部１１ｃ，１２ｃ、中間に設けられベース部材に揺動自在に装着される揺動装着部１１ａ，１２ａ、インナー及びアウター係止部と揺動装着部の間に設けられたばね係止部１１ｄ，１２ｄ、並びに基端に設けられ車輪に制動作用するブレーキシューを装着可能な第１アーム部１１ｂ，１２ｂを各別に有し、第２アーム部１１ｃ，１２ｃで交差して配置されるものである。【選択図】      図２
2006036064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のフレームに装着されブレーキレバーと連結部材によって連結され自転車の車輪をブレーキシュー制動する自転車用キャリパブレーキ装置であって、
前記フレームに装着されるベース部材と、
先端に設けられ前記連結部材を係止する第１及び第２連結部材係止部、中間に設けられ前記ベース部材に揺動自在に装着される第１及び第２揺動装着部、前記第１及び第２連結部材係止部と前記第１及び第２揺動装着部の間に設けられた第１及び第２ばね係止部、並びに基端に設けられ前記車輪に制動作用するブレーキシューを装着可能な第１及び第２制動作用部を各別に有し、前記第１及び第２連結部材係止部と前記第１及び第２揺動装着部との間で交差して配置される第１及び第２ブレーキアームと、
前記ベース部材に前記車輪から離れる方向に突出して配置された第３ばね係止部と、
一端が前記第１及び第２ばね係止部に他端が前記第３ばね係止部に各別に係止される第１及び第２コイルばねと、
を備えた自転車用キャリパブレーキ装置。
【請求項２】
前記第３ばね係止部は、
前記ベース部材に前記第１及び第２コイルばねに向けて突出して配置されたガイド軸と、
前記ガイド軸に軸方向移動自在に装着され、前記第１及び第２コイルばねの他端を係止可能なばね受け部を有する、請求項１に記載の自転車用キャリパブレーキ装置。
【請求項３】
前記第１及び第２コイルばねは１本のコイルばねであり、その中間部が前記他端として前記第３ばね係止部に係止され、両端が前記一端として前記第１及び第２ばね係止部に係止されている、請求項２に記載の自転車用キャリパブレーキ装置。
【請求項４】
前記連結部材は、インナーケーブルと前記インナーケーブルが内部を挿通可能なアウターケーシングとを有するボーデン型のブレーキケーブルであり、
前記第１連結部材係止部は、前記インナーケーブルを係止し、前記第２連結部材係止部は、前記アウターケーシングを係止する、請求項１から３のいずれか１項に記載の自転車用キャリパブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキ装置、特に、自転車のフレームに装着されブレーキレバーと連結部材より連結され自転車の車輪を制動する自転車用キャリパブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用のセンタープル型のキャリパブレーキ装置は、車輪のリムを制動するものであり、フレームに装着されるベース部材と、ベース部材にそれぞれ揺動自在に装着された第１及び第２ブレーキアームと、第１及び第２ブレーキアームを各別に制動解除方向に付勢する左右の１対の第１及び第２ばね部材とを備えている（たとえば、非特許文献１）。ベース部材は、フロントフォークのフォーク肩を貫通して配置されるねじ部材によりフロントフォークに固定されている。このベース部材には、２つの揺動装着部が設けられており、この揺動装着部に第１及び第２ブレーキアームが揺動自在に装着されている。第１及び第２ブレーキアームの基端にはブレーキケーブルが連結され、先端にはブレーキシューが装着されている。第１及び第２ばね部材は、捩じりコイルばねが用いられており、一端がフレーム又はベース部材に、他端が第１及び第２ブレーキアームに各別に係止されている。通常、ばね部材の先端は、ベース部材やブレーキアームに立設されたピンや突起により係止されている。したがって、ブレーキアームが制動方向に揺動すると、係止部分でばね部材が摩擦しながら移動する。
【０００３】
このようなキャリパブレーキ装置では、左右のブレーキシューとリムとの隙間であるシュークリアランスを左右で等しくなるように調整する場合、ベース部材を固定しているねじ部材を緩めてベース部材を揺動させて隙間が等しくなるようにする。
【非特許文献１】ＪＩＳ自転車編１９９３  第２０６ページ（財団法人  自転車産業振興協会編）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来のキャリパブレーキ装置では、第１及び第２ブレーキアームを制動解除方向に付勢する第１及び第２ばね部材と捩じりコイルばねを用い、両端が制動時に係止部分で滑る。このため、２つの捩じりコイルばねのばね特性が異なっていたり、係止部分での摩擦の度合いが異なったりすると、２つのばね部材の移動タイミングや伸び量がずれることがある。このように２つのばね部材の移動タイミングや伸び量がずれると、２つのブレーキシューがリムに異なる力で接触し、２つのブレーキシューの一方がかた減りするおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、自転車用キャリパブレーキにおいて、ブレーキシューのかた減りを可及的に抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明１に係る自転車用キャリパブレーキ装置は、自転車のフレームに装着されブレーキレバーと連結部材によって連結され自転車の車輪をブレーキシューにより制動する装置であって、ベース部材と、第１及び第２ブレーキアームと、第３ばね係止部と、第１及び第２コイルばねとを備えている。ベース部材は、フレームに装着される部材である。第１及び第２ブレーキアームは、先端に設けられ連結部材を係止する第１及び第２連結部材係止部、中間に設けられベース部材に揺動自在に装着される第１及び第２揺動装着部、第１及び第２連結部材係止部と第１及び第２揺動装着部の間に設けられた第１及び第２ばね係止部、並びに基端に設けられ車輪に制動作用するブレーキシューを装着可能な第１及び第２制動作用部を各別に有し、第１及び第２連結部材係止部と第１及び第２揺動装着部との間で交差して配置されるものである。第３ばね係止部は、ベース部材に車輪から離れる方向に突出して配置されたものである。第１及び第２コイルばねは、一端が第１及び第２ばね係止部に他端が第３ばね係止部に各別に係止されるものである。
【０００７】
このキャリパブレーキ装置では、連結部材により第１及び第２ブレーキアームが第１及び第２コイルばねの付勢力に抗して制動方向に揺動すると、ブレーキシューが車輪に接触して揺動する。このとき、第１及び第２コイルばねは伸長するが、コイルばねの両ブレーキアームでの第１及び第２係止部での係止部分及び第３ばね係止部での係止部分では、両ブレーキアームが大きく揺動しても摩擦はほとんど発生しない。このため、第１及び第２コイルばねのばね特性を揃えるだけで、２つのコイルばねは、同じように伸長し、第１及び第２ブレーキアームは、実質的に左右対称に揺動する。ここでは、制動解除方向に付勢するためのばね部材にコイルばねを用いたので、制動時に係止部分で摩擦力が発生しにくくなり、ばねの移動タイミングや伸び量を揃えることができる。このため、第１及び第２ブレーキアームが揃って制動方向に揺動し、ブレーキシューのかた減りを可及的に抑えることができる。
【０００８】
発明２に係る自転車用キャリパブレーキ装置は、発明１に記載の装置において、第３ばね係止部は、ベース部材に第１及び第２コイルばねに向けて突出して配置されたガイド軸と、ガイド軸に軸方向移動自在に装着され、第１及び第２コイルばねの他端を係止可能なばね受け部を有する。この場合には、第３ばね係止部のばね受け部が第１及び第２ブレーキアームの揺動に応じてガイド軸に沿って移動するので、第１及び第２コイルばねの伸びがよりスムーズになり、ブレーキシューのかた減りをより抑えることができる。
【０００９】
発明３に係る自転車用キャリパブレーキ装置は、発明２に記載の装置において、第１及び第２コイルばねは１本のコイルばねであり、その中間部が他端として第３ばね係止部に係止され、両端が一端として第１及び第２ばね係止部に係止されている。この場合には、１本のコイルばねで両ブレーキアームを付勢できるので構造が簡素になるとともに、第３係止部がガイド軸に沿って上下に移動するので、１本のコイルばねの中間部をばね係止部で係止してもコイルばねがスムーズに伸縮する。
【００１０】
発明４に係る自転車用キャリパブレーキ装置は、発明１から３のいずれかに記載の装置において、連結部材は、インナーケーブルとインナーケーブルが内部を挿通可能なアウターケーシングとを有するボーデン型のブレーキケーブルであり、第１連結部材係止部は、インナーケーブルを係止し、第２連結部材係止部は、アウターケーシングを係止する。この場合には、アウターケーシングとインナーケーブルとを第１及び第２ブレーキアームに係止すればよいので、ブレーキケーブルの取り付けが容易である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制動解除方向に付勢するためにコイルばねを用いたので、制動時に係止部分で摩擦力が発生しにくくなり、ばねの移動タイミングや伸び量を揃えることができる。このため、第１及び第２ブレーキアームが揃って制動方向に揺動し、ブレーキシューのかた減りを可及的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車１０１は、ロードレーサであり、フロントフォーク９８と、フロントフォーク９８に固定されたハンドル部１０４とを有するダイヤモンド形のフレーム１０２と、チェーン９５やペダルＰＤが装着されたクランク９６や前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒや前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒ等からなる駆動部１０５と、フロントフォーク９８及びフレーム１０２後部に装着された前輪及び後輪１０６ｆ，１０６ｒと、前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒとを備えている。
【００１３】
ハンドル部１０４は、図１に示すように、ハンドルステム１１１と、ハンドルステム１１１の上端で嵌合固定されたハンドルバー１１２とで構成されている。ハンドルステム１１１は、フロントフォーク９８の上部に嵌合固定されている。ハンドルバー１１２は、ドロップハンドル型のものであり、左右１対のブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒを備えている。ブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒは、ハンドルバー１１２の端部にそれぞれ装着される前後のブレーキブラケット１１５ｆ，１１５ｒと、ブレーキブラケット１１５ｆ，１１５ｒに揺動自在に装着される前後のレバー部材１１６ｆ，１１６ｒとを有している。
【００１４】
前後のブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒと前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒとは、それぞれボーデン型のブレーキケーブル（連結部材の一例）１１７ｆ，１１７ｒとにより連結されている。ブレーキケーブル１１７ｆ，１１７ｒは、図３に示すように、それぞれインナーケーブル１１７ａと、インナーケーブル１１７ａが通過可能なアウターケーシング１１７ｂとを有している。
【００１５】
前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒは、後ブレーキ装置１０７ｆが自転車１０１のフレーム１０２のシートステイ１０２ａに装着される点を除いてほぼ同様な構造なため、以下の説明では前ブレーキ装置１０７ｆについて説明する。
前ブレーキ装置１０７ｆは、フレーム１０２のフロントフォーク９８のフォーク肩９８ａに装着されるベース部材１０と、ベース部材１０に揺動自在に装着された左右１対の第１及び第２ブレーキアーム１１，１２と、ベース部材１０に設けられたばね係止部１３と、両ブレーキアーム１１，１２を制動解除方向に付勢するコイルばね１４とを有している。
【００１６】
ベース部材１０は、ベース本体２０と、ベース本体２０から後方に突出するねじ部材２１とを有している。ベース本体２０は、略矩形形状の部材であり、その裏面中心から後方にねじ部材２１が延びている。また、第１及び第２ブレーキアーム１１，１２が揺動自在に装着される筒状のボス部で構成されるアーム装着部２０ａ，２０ｂが左右に間隔を隔てて設けられている。ねじ部材２１は、フォーク肩９８ａを貫通して図示しないナットにより固定される。これによりベース部材１０が自転車１０１のフレーム１０２に装着される。
【００１７】
第１及び第２ブレーキアーム１１，１２は、ほぼ左右対称の形状であり、途中で交差して配置されている。この交差部分は前後にかわすように屈曲している。第１及び第２ブレーキアーム１１，１２は、中心に位置する揺動装着部１１ａ，１２ａと、揺動装着部１１ａ，１２ａから前輪１０６ｆに接近する下方に延びる第１アーム部１１ｂ，１２ｂと、揺動装着部１１ａ，１２ａからは前輪１０６ｆから離反する斜め上方に延び途中で交差する第２アーム部１１ｃ，１２ｃと、第２アーム部１１ｃ，１２ｃの途中で分岐して前輪１０６ｆから離反する方向に突出するばね係止部１１ｄ，１２ｄとを有している。この第２アーム部１１ｃ，１２ｃが交差して配置されている。
【００１８】
揺動装着部１１ａ，１２ａは、ベース本体２０のアーム装着部２０ａ，２０ｂがそれぞれ貫通する円筒状のボス部で構成されている。揺動装着部１１ａ，１２ａには、鍔付きブッシュ２５ａ，２５ｂがそれぞれ装着されている。鍔付きブッシュ２５ａ，２５ｂは、揺動装着部１１ａ，１２ａの内周面とアーム装着部２０ａ，２０ｂの外周面との間に配置される。ブレーキアーム１１，１２は、アーム装着部２０ａ，２０ｂを貫通してナット２６ａ，２６ｂにねじ込まれる装着ボルト２７ａ，２７ｂによりベース部材１０に揺動自在に装着される。
【００１９】
第１アーム部１１ｂ，１２ｂは、ブレーキシュー３０，３１を装着するためのものであり、下方に延びる先端にブレーキシュー３０，３１をそれぞれ固定するための長孔１１ｅ，１２ｅが形成されている。ブレーキシュー３０，３１は、長孔１１ｅ，１２ｅの外側からシュー取付ボルト３２ａ，３２ｂにより第１アーム部１１ｂ，１２ｂに固定される。
第２アーム部１１ｃ，１２ｃは、斜め上方に延びる先端にブレーキケーブル１１７ｆを取り付けるためのものである。第２アーム部１１ｃの先端には、ブレーキケーブル１１７ｆのインナーケーブル１１７ａを係止するためのインナー係止部３４が設けられている。インナー係止部３４は、ケーブル取付ボルト３４ａ及びインナー取付ボルト３４ａをねじ込むためのねじ孔３４ｂにより構成されている。第２アーム部１２ｃの先端には、アウターケーシング１１７ｂを係止するためのアウター係止部３５が装着されている。アウター係止部３５は、第２アーム部１２ｃの先端に揺動軸３６により揺動自在に装着されたリンク部材３７と、リンク部材３７に着脱自在に装着される湾曲したケーブルガイド３８とを有している。リンク部材３７は、板材をヘアピン状に折り曲げて形成された部材であり、その折り曲げ部分にケーブルガイド３８の先端が装着される。ケーブルガイド３８は、インナーケーブル１１７ａが案内されるＣ字状に湾曲した概ね筒状の部材であり、その基端にはアウターケーシング１１７ｂが装着される係止筒部３８ａが形成されている。先端には、リンク部材３７に係止されるリンク係止部３８ｂが形成されている。リンク係止部３８ｂからインナー係止部３４に延びるインナーケーブル１１７ａは、蛇腹カバー３９によりカバーされる。第２アーム部１１ｃ，１２ｃの途中には、互いに逆方向に折れ曲がる折れ曲がり部１１ｆ，１２ｆが形成されている。折れ曲がり部１１ｆ，１２ｆは、揺動範囲の全域において互いをかわすために設けられている。
【００２０】
ばね係止部１１ｄ，１２ｄは、コイルばね１４の両端を係止するためのものであり、後方に突出する係止軸１１ｇ，１２ｇを有している。この係止軸１１ｇ，１２ｇにコイルばね１４が伸長状態で装着され、第１及び第２ブレーキアーム１１，１２を制動解除方向（第１ブレーキアーム１１が図３時計回り、第２ブレーキアーム１２が図３反時計回り）に付勢している。
【００２１】
ばね係止部１３は、図２に示すように、前輪１０６ｆから離れる方向に突出して設けられている。ばね係止部１３は、ベース部材１０のベース本体２０にコイルばね１４に向けて突出して配置されたガイド軸４０と、ガイド軸４０に軸方向移動自在かつ回動不能に装着されコイルばね１４の中間部を係止するばね受け部４１とを有している。ガイド軸４０は、この実施形態では、矩形断面と軸となっている。なお、軸断面は非円形であればどのような形状でもよい。また、断面が円形の場合はキーやスプライン等の回り止め手段を設ければよい。ばね受け部４１は、ガイド軸４０に上下移動自在かつ回転不能に装着された装着筒部４１ａと、装着筒部４１ａから前方に延びるばね受けピン４１ｂとを有している。ばね受けピン４１ｂの途中には面取りされたばね係止凹部４１ｃが両面に形成されている。ばね受け部４１は、コイルばね１４の中間部分を係止する。これにより２本のコイルばねを使用せずに１本のばねで両ブレーキアーム１１，１２を制動解除方向に付勢できる。このため付勢構造が簡素になるとともに、ばね受け部４１がガイド軸４０に沿って上下に移動するので、１本のコイルばね１４の中間部をばね受け部４１で係止してもコイルばね１４がスムーズに伸縮する。
【００２２】
次に、ブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒの制動動作について説明する。
図３に制動解除状態で走行中にブレーキレバー１１３ｆ，１１３ｒのいずれかを操作すると、インナーケーブル１１７ａが引っ張られて、インナーケーブル１１７ａが係止された第１ブレーキアーム１１が引っ張られてコイルばね１４の付勢力に抗して制動方向に揺動するとともにアウターケーシング１１７ｂが係止された第２ブレーキアーム１２もそれに応じて制動方向に揺動する。このとき、コイルばね１４は延びるにつれてばね係止部１１ｄ，１２ｄの揺動により下方に移動する。このとき、コイルばね１４の中間部を係止するばね受け部４１が下方に移動する。これによりコイルばね１４がスムーズに延びる。このとき、２つのブレーキアーム１１，１２には、同じように力が作用するため、２つのブレーキアーム１１，１２は、左右対称に徐々制動方向に揺動する。そして、図４に示すように前輪１０６ｆのリム１０６ｓにブレーキシュー３０，３１が接触すると操作力に応じてリム１０６ｓを強く挟持して前輪１０６ｆを制動する。このとき、コイルばね１４は伸長するが、コイルばね１４の両ブレーキアーム１１，１２でばね係止部１１ｄ，１２ｄでの係止部分、つまり係止軸１１ｇ，１２ｇでの接触部分及びばね係止部１３での係止部分、つまりばね受けピン４１ｂとの接触部分では、両ブレーキアーム１１，１２が大きく揺動しても摩擦はほとんど発生しない。このため、コイルばね１４は、中間部から同じように伸長し、第１及び第２ブレーキアーム１１，１２は、実質的に左右対称に揺動する。
【００２３】
ここでは、制動解除方向に付勢するためにコイルばねを用いたので、制動時に係止部分で摩擦力が発生しにくくなり、コイルばね１４の移動タイミングや伸び量を揃えることができる。このため、第１及び第２ブレーキアーム１１，１２が揃って制動方向に揺動し、ブレーキシュー３０，３１のかた減りを可及的に抑えることができる。
〔他の実施形態〕
（ａ）  前記実施形態では、センタープル式のキャリパブレーキ装置を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されず、カンチレバーブレーキ装置やサイドプルブレーキ装置など２つのブレーキアームを有しリムを制動する全ての自転車用キャリパブレーキ装置に適用できる。
【００２４】
（ｂ）  前記実施形態では、構成を簡素化するために１本のコイルばねを用いたが、ばね特性が揃った２本のコイルばねを用い。一体をばね受け部４１に係止し、他端を第１及び第２ブレーキアームのばね係止部１１ｄ，１２ｄに係止するようにしてもよい。
（ｃ）  前記実施形態では、ばね受け部を上下移動自在かつ回動不能に構成したが、ばね受け部を上下移動させずに固定してもよい。また、ばね受け部を回動自在に構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車の側面図。
【図２】本発明の一実施形態による前ブレーキ装置の分解斜視図。
【図３】その制動解除状態の正面図。
【図４】その制動状態の正面図。
【図５】その側面図。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ベース部材
１１，１２  第１及び第２ブレーキアーム
１１ａ，１２ａ  揺動装着部
１１ｂ，１２ｂ  第１アーム部（第１及び第２制動作用部の一例）
１１ｄ，１２ｄ  ばね係止部（第１及び第２ばね係止部の一例）
１３  ばね係止部（第３ばね係止部の一例）
１４  コイルばね
３４  インナー係止部（第１連結部材係止部の一例）
３５  アウター係止部（第２連結部材係止部の一例）
４０  ガイド軸
４１  ばね受け部
９８  フロントフォーク
１０１  自転車
１０２  フレーム
１１７ｆ，１１７ｒ  ブレーキケーブル
１１７ａ  インナーケーブル
１１７ｂ  アウターケーシング
【図１】
2006036064.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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