自転車用ブレーキ及び自転車
【課題】機構の簡素化及び軽量化を図ると共に制動力を安定して得ることができるようにする。
【解決手段】自転車用ブレーキ１は、操作部であるブレーキレバー２と、ブレーキ本体３とを備えている。ブレーキ本体３は、一対のアーム部材８，９と、一対のアーム部材８，９を回動可能に支持する回動軸１１と、一対のブレーキシューホルダ部１４，１５と、制動力発生部１３とを有している。一対のアーム部材８，９は、リム１０６を間に挟んで配置される。更に、付勢部材１２は、ブレーキシュー１４，１５がリム１０６から離れる方向に一対のアーム部材８，９を付勢する。そして、制動力発生部１３は、一対のアーム部材８，９の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に一対のアーム部材８，９を押圧し、一対のブレーキシュー１４，１５をリム１０６に圧接させる。
【解決手段】自転車用ブレーキ１は、操作部であるブレーキレバー２と、ブレーキ本体３とを備えている。ブレーキ本体３は、一対のアーム部材８，９と、一対のアーム部材８，９を回動可能に支持する回動軸１１と、一対のブレーキシューホルダ部１４，１５と、制動力発生部１３とを有している。一対のアーム部材８，９は、リム１０６を間に挟んで配置される。更に、付勢部材１２は、ブレーキシュー１４，１５がリム１０６から離れる方向に一対のアーム部材８，９を付勢する。そして、制動力発生部１３は、一対のアーム部材８，９の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に一対のアーム部材８，９を押圧し、一対のブレーキシュー１４，１５をリム１０６に圧接させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の車輪のリムにブレーキシューを左右両側から押し付けて、その摩擦力で自転車の車輪を制動する自転車用ブレーキ、及びこの自転車用ブレーキを備えた自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自転車用ブレーキとしては、ブレーキシューを有する一対のアーム部材を回動させて、ブレーキシューで車輪のリムを挟持することで、自転車の車輪を制動するリムブレーキが知れている。なお、一対のアーム部材は、ハンドルに取り付けたブレーキレバーに接続されたワイヤによって操作されていた。そのため、ハンドルを左右に転舵すると、ワイヤの張りが変化し、アーム部材の作動同期に影響を及ぼすため、制動力が低下するという不具合を有していた。
【０００３】
このような不具合を解決するために、ワイヤではなく、油圧式シリンダを用いた自転車用ブレーキも知られている。この自転車用ブレーキは、一対のブレーキシューにそれぞれ油圧式シリンダを配置し、またブレーキレバーには、マスタシリンダを設けている。そして、マスタシリンダを操作して、２つの油圧式シリンダを作動させることで、ブレーキシューをリムに押し付けて制動を行っている。
【０００４】
更に、特許文献１には、ワイヤと油圧シリンダを用いて一対のアーム部材を操作する技術が開示されている。この特許文献１では、ブレーキレバー内にマスタシリンダを設け、スレーブシリンダを一対のアーム部材に接続されたワイヤの略中心に配置している。そして、スレーブシリンダを作動させて、ワイヤケーブルの略中心を上方に引き上げることで、一対のアーム部材を回動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ブレーキシューを２つの油圧式シリンダのピストンでリムに押し付ける技術の場合、各ブレーキシューにそれぞれシリンダを設けなければならない。そのため、前輪と後輪に各２個ずつ、全体で４個のスレーブ側のシリンダを設ける必要があった。その結果、シリンダによって装置全体の重量が重くなる、という問題を有していた。
【０００７】
そして、この自転車用ブレーキの制動力は、ブレーキレバーに設けられたマスタ側シリンダと、リムに配置される２つのスレーブ側シリンダの径で決まるため、制動力の微調整を行うことが大変困難であった。
【０００８】
また、特許文献１に記載された技術では、ワイヤと、シリンダを併用しているため、部品点数が多くなり、機構が複雑になっていた。更に、ワイヤを使用しているため、経年劣化によってワイヤが伸び、ブレーキレバーの操作量が調整範囲内で吸収できなくなる場合があり、制動性能が低下する、という問題も有していた。また、シリンダとワイヤとの接点部の摺動抵抗があるため、左右のアーム部材の同期をとることが難しいという問題もあった。その結果、特許文献１に記載された技術では、左右のブレーキシューホルダ部の制動動作を安定して同期させることが難しく、安定した操作性及び制動力を得ることができない、という不具合を有していた。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、機構の簡素化及び軽量化を図ると共に自転車の制動力を安定して得ることができる自転車用ブレーキ及び自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の自転車用ブレーキは、自転車の車輪のリムを間に挟んで配置される一対のアーム部材と、一対のアーム部材の中間部に配置されて、一対のアーム部材を回動可能に支持する回動軸と、一対のアーム部材に取り付けられて、リムに対面する一対のブレーキシューを有するブレーキシューホルダ部とを備えている。更に、一対のアーム部材の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に一対のアーム部材を押圧し、一対のブレーキシューをリムに圧接させる制動力発生部と、制動力発生部を操作する操作部と、を備えている。
【００１１】
また、本発明の自転車は、リムを有する車輪と、上述した車輪を制動する自転車用ブレーキと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の自転車用ブレーキ及び自転車によれば、ワイヤ等を用いずに１つの制動力発生部で２つのアーム部材を操作しているため、部品点数を削減することができ、機構の簡素化及び軽量化を図ることができる。更に、経年劣化によってワイヤが伸びてブレーキレバーの操作量が調整の範囲内で吸収出来なくなる心配がなく、且つ左右のブレーキシューホルダ部の制動動作の同期がとれるため、安定した制動力を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキを作動させた状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキを作動させた状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の自転車用ブレーキ及び自転車の実施の形態例について、図１〜図７を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、説明は以下の順序で行うが、本発明は、必ずしも以下の形態に限定されるものではない。
１．第１の実施の形態例
１−１．自転車用ブレーキの構成例
１−２．自転車用ブレーキの動作
２．第２の実施の形態例
【００１５】
＜１．第１の実施の形態例＞
１−１．自転車用ブレーキの構成例
まず、図１〜図４を参照して本発明の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる自転車用ブレーキの構成例について説明する。
【００１６】
本例の自転車用ブレーキ１は、自転車の前輪又は後輪のリムにブレーキシューを左右両側から押し付け、その摩擦力で自転車を制動するものである。図１は、本例の自転車用ブレーキを示す分解斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、本例の自転車用ブレーキ１は、ハンドル１０１に取り付けられる操作部であるブレーキレバー２と、フロントフォーク１０２に固定されるブレーキ本体３とから構成されている。そして、この自転車用ブレーキ１は、自転車の前輪１０３（図２参照）の動作を制動するものである。
【００１８】
［ブレーキレバー］
ブレーキレバー２は、パイプクランプ部４によって自転車のハンドル１０１に固定されている。ブレーキレバー２には、マスタ側油圧シリンダ５が設けられている。また、ブレーキレバー２のマスタ側油圧シリンダ５とブレーキ本体３は、油圧チューブ６によって接続されている。なお、油圧チューブ６内には、オイルが充填されている。そして、操作者は、ブレーキレバー２を操作することで、ブレーキ本体３を遠隔作動させることができる。
【００１９】
ここで、図１及び図２を参照してフロントフォーク１０２及び前輪１０３について説明する。図２は、ブレーキ本体３を示す正面図である。
【００２０】
［フロントフォーク］
図１及び図２に示すように、フロントフォーク１０２は、ハンドル１０１に接続される操縦管１０２ａと、２つのブレード１０２ｂ，１０２ｂと、操縦管１０２ａと２つのブレード１０２ｂ，１０２ｂとを接続する肩部１０２ｃとから構成されている。そして、２つのブレード１０２ｂ，１０２ｂの間に前輪１０３が配置される。また、肩部１０２ｃには、固定部１１０が設けられている。
【００２１】
［前輪］
図２に示すように、前輪１０３は、ホイール１０４と、タイヤ１０５とから構成されている。ホイール１０４は、円環状のリム１０６と、エアーバルブ１０７と、不図示のハブとから構成されている。そして、リム１０６の外周を覆うように、タイヤ１０５が設けられている。
【００２２】
タイヤ１０５は、複数の層からなるタイヤチューブ１０８と、トレッド１０９とから構成されている。トレッド１０９は、タイヤチューブ１０８の外周面に設けられ、地面に接地する接地面である。トレッド１０９は、路面によって磨耗する部分であるため、その中心部が側壁に比べて厚く形成されている。
【００２３】
［ブレーキ本体］
次に、図２及び図３を参照してブレーキ本体３について説明する。
図２に示すように、ブレーキ本体３は、２つのアーム部材８，９と、２つのアーム部材８，９を回動可能に支持する回動軸１１と、付勢部材１２と、制動力発生部の一例を示すスレーブ側油圧シリンダ１３とを備えて構成されている。更に、ブレーキ本体３は、２つのブレーキシューホルダ部１４，１５と、取付台座１６（図３参照）とを有している。
【００２４】
［アーム部材］
第１のアーム部材８の断面形状は、一部が開放されたコの字状に形成されている。この第１のアーム部材８には、第１の挟持部２１と、第１の当接部２２と、第１の挟持部２１と第１の当接部２２との間である中間部に配置される軸部２３とを有している。
【００２５】
第１の挟持部２１は、第１のアーム部材８の一端部に配置されており、この第１の挟持部２１には、略長方形状に開口した取付ボルト孔２１ａが形成されている（図１参照）。そして、この第１の挟持部２１の取付ボルト孔２１ａには、固定ボルト２５を介して第１のブレーキシューホルダ部１４が取り付けられる。また、第１の挟持部２１は、前輪１０３の一側の側面と対面して配置される。
【００２６】
第１の当接部２２は、軸部２３を挟んで第１の挟持部２１の反対側の他端部に設けられている。第１の当接部２２には、当接面２２ａと、取付片２２ｂが形成されている。当接面２２ａは、略半球状に凹んだ凹部である。この当接面２２ａの軸部２３側には、取付片２２ｂが配置されている。
【００２７】
図３に示すように、軸部２３は、互いに対向する第１の軸受片２３ａと第２の軸受片２３ｂとを有している。図２に示すように、第１の軸受片２３ａ及び第２の軸受片２３ｂは、それぞれ第１の挟持部２１及び第１の当接部２２から略垂直をなして第２のアーム部材９側に向かって突出している。この第１の軸受片２３ａ及び第２の軸受片２３ｂには、それぞれ回動軸１１が貫通する軸受孔２４が設けられている。
【００２８】
第２のアーム部材９の断面形状は、第１のアーム部材８と同様に、一部が開放されたコの字状に形成されている。この第２のアーム部材９には、第２の挟持部２７と、第２の当接部２８と、第２の挟持部２７と第２の当接部２８との間である中間部に配置される軸部２９とを有している。
【００２９】
第２の挟持部２７は、第２のアーム部材９の一端部に配置されており、この第２の挟持部２７には、略長方形状に開口した取付ボルト孔２７ａが形成されている（図１参照）。そして、この第２の挟持部２７の取付ボルト孔２７ａには、固定ボルト２５を介して第２のブレーキシューホルダ部１５が取り付けられる。また、第２の挟持部２７は、前輪１０３の他側の側面と対面して配置される。そのため、第１のアーム部材８の第１の挟持部２１と第２のアーム部材９の第２の挟持部２７は、その間に前輪１０３を挟んで対向する。
【００３０】
第２の当接部２８は、軸部２９を挟んで第２の挟持部２７の反対側の他端部に設けられている。第２の当接部２８には、当接面２８ａと、取付片２８ｂが形成されている。当接面２８ａは、略半球状の凹部として形成されている。この当接面２８ａの軸部２９側には、取付片２８ｂが配置されている。更に、この第２の当接部２８は、の当接面２８ａが第１の当接部２２の当接面２２ａと対向する。
【００３１】
図３は、部分的に断面したブレーキ本体３を示す側面図である。この図３に示すように、軸部２９は、互いに対向する第１の軸受片２９ａと第２の軸受片２９ｂとを有している。図２に示すように、第１の軸受片２９ａ及び第２の軸受片２９ｂは、それぞれ第２の挟持部２７及び第２の当接部２８から略垂直をなして第２のアーム部材９側に向かって突出している。この第１の軸受片２９ａ及び第２の軸受片２９ｂには、それぞれ回動軸１１が貫通する軸受孔３０が設けられている。
【００３２】
また、第１のアーム部材８と第２のアーム部材９は、前輪１０３を間に挟んでその左右両側に配置される。第１のアーム部材８は、前輪１０３の一側（左側）に配置されており、第２のアーム部材９は、前輪１０３の他側（右側）に配置されている。
【００３３】
このとき、第１のアーム部材８の第１の軸受片２３ａと第２のアーム部材９の第１の軸受片２９ａが重なり合い、第１のアーム部材８の第２の軸受片２３ｂと第２のアーム部材９の第２の軸受片２９ｂが重なり合う。更に、軸受孔２４，３０にスラストカラー３１を嵌合することで、２つの第１の軸受片２３ａ，２９ａと、２つの第２の軸受片２３ｂ，２９ｂは、それぞれスラストカラー３１によって挟持されている。このスラストカラー３１には、筒孔３１ａが設けられている。そして、このスラストカラー３１の筒孔３１ａには、回動軸１１が貫通している。
【００３４】
更に、２つの第１の軸受片２３ａ，２９ａと、２つの第２の軸受片２３ｂ，２９ｂとの間には、軸受筒３３が接続されている。軸受筒３３は、円筒状に形成されている。この軸受筒３３の筒孔３３ａには、回動軸１１が貫通している。
【００３５】
また、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９とフロントフォーク１０２との間には、取付台座１６が配置されている。取付台座１６には、貫通孔１６ａと、固定孔１６ｂが設けられている。そして、この取付台座１６は、固定ピン３２によってフロントフォーク１０２に固定されている。取付台座１６の貫通孔１６ａには、回動軸１１が貫通する。
【００３６】
［回動軸］
回動軸１１は、円柱状に形成されており、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９を回動可能に支持している。この回動軸１１は、フロントフォーク１０２の肩部１０２ｃに設けた固定部１１０に固定されている。
【００３７】
［ブレーキシューホルダ部］
第１のブレーキシューホルダ部１４は、第１のアーム部材８に固定するための支柱１４ａと、ブレーキシュー取付部１４ｂとを有している。この第１のブレーキシューホルダ部１４は、支柱１４ａを第１のアーム部材８の取付ボルト孔２１ａに挿通し、固定ボルト２５によって第１のアーム部材８に固定される。また、第１のブレーキシューホルダ部１４のブレーキシュー取付部１４ｂには、第１のブレーキシュー１８が取り付けられている。この第１のブレーキシュー１８は、リム１０６における一側の側面と対面する。
【００３８】
第２のブレーキシューホルダ部１５は、第１のブレーキシューホルダ部と同様に、第２のアーム部材９に固定するための支柱１５ａと、ブレーキシュー取付部１５ｂとを有している。この第２のブレーキシューホルダ部１５は、支柱１５ａを第２のアーム部材９の取付ボルト孔２７ａに挿通し、固定ボルト２５によって第２のアーム部材９に固定される。また、第２のブレーキシューホルダ部１５のブレーキシュー取付部１５ｂには、第２のブレーキシュー１９が取り付けられている。この第２のブレーキシュー１９は、リム１０６における他側の側面と対面する。
【００３９】
そして、この第１のブレーキシュー１８と第２のブレーキシュー１９によって、リム１０６の左右両側を挟持することで、リム１０６と第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９との間に生じる摩擦力で前輪１０３が制動される。また、第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９は、ゴム等で形成された摩擦材で構成されている。
【００４０】
［付勢部材］
第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８の間には、付勢部材１２が配置されている。本例では、この付勢部材１２は、引張コイルばねである。この付勢部材１２の一端は、第１のアーム部材８の取付片２２ｂに取り付けられており、他端は、第２のアーム部材９の取付片２８ｂに形成されている。
【００４１】
そして、付勢部材１２は、第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８が接近する方向に付勢している。そのため、第１のアーム部材８と第２のアーム部材９は、回動軸１１を中心に回動し、第１の挟持部２１と第２の挟持部２７が離反する方向に移動する。すなわち、付勢部材１２は、第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９がリム１０６から離反する方向に第１のアーム部材８と第２のアーム部材９を付勢している。
【００４２】
なお、本例では、付勢部材１２として引張コイルばねを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、付勢部材としてゴムやその他各種の弾性を有する部材を用いてもよい。
【００４３】
［スレーブ側油圧シリンダ］
更に、第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８との間には、スレーブ側油圧シリンダ１３が配置されている。スレーブ側油圧シリンダ１３は、油圧ライン接続部３４と、シリンダボデー３５と、２つのピストン３６，３７とを有している。そして、このスレーブ側油圧シリンダ１３は、マスタ側油圧シリンダ５の操作によって２つのピストン３６，３７がシリンダボデー３５の軸方向に伸縮動作するものである。
【００４４】
油圧ライン接続部３４には、油圧チューブ６が接続されている。そして、この油圧ライン接続部３４は、シリンダボデー３５に設けられている。シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内には、オイルが充填されている。シリンダボデー３５の軸方向の両側には、係止溝３５ｂが形成されている。そして、シリンダボデー３５は、油圧ライン接続部３４及び油圧チューブ６を介してマスタ側油圧シリンダ５と接続されている。そのため、シリンダボデー３５内には、マスタ側油圧シリンダ５内で発生した圧力が伝達される。
【００４５】
更に、シリンダボデー３５には、ブリーダープラグ３８が設けられている。このブリーダープラグ３８は、ブレーキ油圧経路内に侵入した空気を抜くエア抜きとしての役割を有している。また、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内の一端部には、第１のピストン３６が配置され、他端部には第２のピストン３７が配置されている。そして、この第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内の軸方向に沿って筒孔３５ａ内を摺動する。
【００４６】
また、第１のピストン３６及び第２のピストン３７には、カップシール４３が取り付けられている。このカップシール４３によって、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内が液密に保たれている。その結果、このカップシール４３によって、第１のピストン３６及び第２のピストン３７が摺動する際に、筒孔３５ａ内からオイルが漏れることを防いでいる。
【００４７】
更に、第１のピストン３６には、押圧部である第１のアジャスタ３６ａが取り付けられており、第２のピストン３７には、押圧部である第２のアジャスタ３７ａが取り付けられている。第１のアジャスタ３６ａには、図に現れないねじ部が設けられている。同様に、第２のアジャスタ３７ａには、ねじ部３７ｂが設けられている。
【００４８】
この第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａは、ねじ部３７ｂを第１のピストン３６及び第２のピストン３７に螺合することで固定されている。そして、第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａは、その締め付け量を調整することで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７からの突出量を調整することができる。
【００４９】
第１のアジャスタ３６ａは、第１のアーム部材８の当接面２２ａの表面形状に対応して略半球状に形成されている。同様に、第２のアジャスタ３７ａは、第２のアーム部材９の当接面２８ａの表面形状に対応して略半球状に形成されている。そして、第１のアジャスタ３６ａは、第１のアーム部材８の当接面２２ａと接触しており、第２のアジャスタ３７ａは、第２のアーム部材９の当接面２８ａと接触している。
【００５０】
そして、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、スレーブ側油圧シリンダ１３が作動した場合、シリンダボデー３５の軸方向の外側に向かって筒孔３５ａ内を摺動する。すると、第１のアジャスタ３６ａが第１のアーム部材８の当接面２２ａを押圧し、第２のアジャスタ３７ａが第２のアーム部材９の当接面２８ａを押圧する。このとき、２つのアジャスタ３６ａ、３７ａと当接面２２ａ，２８ａは、面接触する。
【００５１】
なお、第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａは、付勢部材１２よって常に縮む方向に付勢されている。そのため、第１のピストン３６と、第２のピストン３７との間には、コイルばね４１が設けられている。このコイルばね４１は、第１のピストン３６及び第２のピストン３７が付勢部材１２の付勢力によって、筒孔３５ａ内に必要以上に押し込まれることを防止している。その結果、このコイルばね４１により、ブレーキが作動していない時には、シリンダボデー３５に対して第１のピストン３６及び第２のピストン３７の位置を略一定に保つことができる。
【００５２】
また、コイルばね４１を圧縮させることで、アーム部材８，９の挟持部２１，２７側の間隔を広げることができるため、アーム部材８，９のアーム部材８，９を分解することなく、ブレーキシュー１８，１９等の交換を行うことができる。これにより、ブレーキ本体３のメンテナンス作業を容易に行うことが可能である。
【００５３】
更に、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、同一形状で、且つ同一寸法で形成されており、その重量も等しく設定されている。その結果、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５内に充填されているオイルから均等に圧力を受けて、向きだけが逆で同じ運動を行う。すなわち、マスタ側油圧シリンダ５の操作によって、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、同期して動作する。
【００５４】
また、シリンダボデー３５の軸方向の両端の開口部と、第１のピストン３６及び第２のピストン３７との間には、ゴム等の弾性を有する材質からなるダストブーツ３９が設けられている。ダストブーツ３９の一端は、シリンダボデー３５の軸方向の両側に形成された係止溝３５ｂに係止され、他端は、第１のピストン３６と第１のアジャスタ３６ａとの間又は第２のピストン３７と第２のアジャスタ３７ａとの間に係止されている。このダストブーツ３９は、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内に埃やゴミが侵入することを防いでいる。
【００５５】
更に、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５には、図３に示すように、固定部４０が設けられている。そして、この固定部４０と取付台座１６の固定孔１６ｂに固定ねじ４２を螺合することで、スレーブ側油圧シリンダ１３は、取付台座１６に固定される。
【００５６】
１−２．自転車用ブレーキの動作
次に、図１〜図４を参照して本例の自転車用ブレーキ１の動作について説明する。
図４は、自転車用ブレーキ１を作動させた状態を示すブレーキ本体３の正面図である。
【００５７】
まず、操縦者が、図１に示すブレーキレバー２を把持すると、マスタ側油圧シリンダ５の室内で圧力が上昇する。ここで、マスタ側油圧シリンダ５の室内と、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５は、油圧チューブ６を介して接続されている。そのため、マスタ側油圧シリンダ５の室内の圧力変化は、油圧チューブ６を介してスレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５内に転送される。
【００５８】
次に、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５内の圧力が上昇する。なお、シリンダボデー３５の筒孔３５ａの直径を、マスタ側油圧シリンダ５の筒孔の直径よりも大きく設定した場合、ブレーキレバー２に加わる力をスレーブ側油圧シリンダ１３で増幅することができる。
【００５９】
そして、シリンダボデー３５内の圧力が上昇することで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７には、シリンダボデー３５内に充填されたオイルから圧力が加わる。このとき、第１のピストン３６の直径と第２のピストン３７の直径を等しく設定しているため、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５内に充填されたオイルから均等に圧力を受ける。その結果、図４に示すように、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５の軸方向に沿って、シリンダボデー３５の軸方向の両側に移動する。
【００６０】
ここで、第１のアジャスタ３６ａは、第１のアーム部材８の当接面２２ａと接触しており、第２のアジャスタ３７ａは、第２のアーム部材９の当接面２８ａと接触している。すなわち、スレーブ側油圧シリンダ１３の伸縮方向の両側には、第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８が配置されている。そのため、第１のアーム部材８の当接面２２ａは、第１のアジャスタ３６ａに押圧され、第２のアーム部材９の当接面２８ａは、第２のアジャスタ３７ａに押圧される。
【００６１】
そして、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９は、付勢部材１２の付勢力に抗して、回動軸１１を回動中心として回動する。すると、第１のアーム部材８の第１の挟持部２１と第２のアーム部材９の第２の挟持部２７の間隔が狭まる。そして、第１の挟持部２１に取り付けられた第１のブレーキシューホルダ部１４の第１のブレーキシュー１８がリム１０６の一側に圧接され、第２の挟持部２７に取り付けられた第２のブレーキシューホルダ部１５の第２のブレーキシュー１９がリム１０６の他側に圧接される。その結果、リム１０６と第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９との間に生じる摩擦力で前輪１０３が制動される。
【００６２】
このように、本例の自転車用ブレーキ１によれば、ワイヤを用いずに１つのスレーブ側油圧シリンダ１３によって、２つのアーム部材８，９を操作することができ、部品点数の削減を図り、装置全体を軽量にすることが可能である。また、スレーブ側油圧シリンダ１３の動作を、ワイヤ等を介さずに直接２つのアーム部材８，９に伝達しているため、制動力の応答性が良く、操作性の向上を図ることができる。更に、従来の自転車用ブレーキのようにワイヤの撓みによる制動性能の低下を考慮することがなく、安定した制動力を得ることができる。
【００６３】
ここで、本例の自転車用ブレーキ１では、第１のアーム部材８の当接面２２ａ及び第２のアーム部材９の当接面２８ａを略半球状に凹んだ凹部として形成している。第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａを、当接面２２ａ，２８ａの形状に対応させて略半球状に形成している。そのため、アジャスタ３６ａ，３７ａと当接面２２ａ，２８ａが面接触し、スレーブ側油圧シリンダ１３によって発生した制動力を第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９に効率良く伝達させることができる。
【００６４】
なお、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９には、それぞれ均等の力が作用するため、その動作は同期している。そのため、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９は、同期して回動する。その結果、片側のブレーキシューだけがリム１０６に当接するという片効き状態を防止することが可能である。
【００６５】
また、第１のブレーキシューホルダ部１４及び第２のブレーキシューホルダ部１５が取り付けられる取付ボルト孔２１ａ，２７ａを略長方形状に形成しているため、第１のブレーキシューホルダ部１４及び第２のブレーキシューホルダ部１５の取り付け位置を調整することができる。そのため、２つのアーム部材８，９の軸受孔２４，３０からブレーキシューまで１４，１５の距離、すなわち支点と作用点の距離と、軸受孔２４，３０から当接面２２ａ，２８ｂまでの距離、すなわち支点と力点の距離の比を調整することができる。これにより、ブレーキ本体３によって得られる制動力の大きさを調整することが可能である。
【００６６】
また、ブレーキシュー１８，１９が摩耗してくると、ストローク量（ここでは、一対のアーム部材８，９の回動量）が増えるため、ブレーキレバー２のストロークも増加する。なお、本例では、第１のアジャスタ３６ａと第２のアジャスタ３７ａは、第１のピストン３６及び第２のピストン３７に螺合されており、その締め付け量を調整することで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７の突出量を調整可能としている。そのため、第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａの突出量を調整することで、リム１０６とブレーキシュー１８，１９の間隔を一定に保つことができる。また、リム１０６とブレーキシュー１８，１９の間隔を調節できるため、ブレーキレバー２のストローク量も調節することが可能である。
【００６７】
更に、マスタ側油圧シリンダ５の室内と、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５の断面積比によっても制動力の大きさを調整することができる。なお、従来のように、ブレーキレバー２とハンドル１０１の握り部との距離を調節することでも、制動力の大きさを調整することが可能である。このように、制動力を調整する箇所を多数設けることで、各部位の小型化や最適化を図ることができ、装置全体の軽量化を行うことが可能である。更に、制動力の微調整を容易に行うことが可能となり、安定した制動力を得ることができる。
【００６８】
次に、操縦者が、ブレーキレバー２の把持を緩めると、マスタ側油圧シリンダ５の室内の圧力が低下する。そして、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５内の圧力も低下し、第１のピストン３６及び第２のピストン３７がシリンダボデー３５の軸方向に沿って互いに近づく方向に移動する。
【００６９】
すると、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９は、付勢部材１２の付勢力によって、第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９がリム１０６から離れる方向に回動する。その結果、前輪１０３に対する制動力が解除される。なお、付勢部材１２によって付勢しているため、操縦者が制動力を弱めたいときに、素早く２つのブレーキシュー１８及び１９をリム１０６から離反させることができる。
【００７０】
ここで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７の間には、コイルばね４１を介在させている。そのため、第１のピストン３６及び第２のピストン３７が、付勢部材１２の付勢力によって必要以上にシリンダボデー３５の筒孔３５ａ内に押し込まれることを防止でき、図２に示す初期状態を保つことができる。
【００７１】
＜２．第２の実施の形態例＞
次に、図５〜図７を参照して本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキの構成例について説明する。
この第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ５１と第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ１と異なるところは、２つのアーム部材にそれぞれ回動軸を設けた点である。そのため、ここではブレーキ本体についてのみ説明し、自転車用ブレーキ１と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７２】
図５は、第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す正面図、図６は、ブレーキ本体の一部を断面した側面図である。
図５に示すように、この第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ５１は、前輪側にサスペンションを有する自転車に取り付けた例を説明している。
【００７３】
また、図５に示すように、第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ５１のブレーキ本体５３は、２つのアーム部材５４，５５と、２つの回動軸５６，５７と、２つの付勢部材５８，５９と、スレーブ側油圧シリンダ１３とを備えて構成されている。更に、ブレーキ本体５３は、２つのブレーキシューホルダ部１４，１５と、取付台座６１と、補強部材６２とを有している。なお、図５では、補強部材６２を外した状態を示している。
【００７４】
ここで、サスペンションフォークであるフロントフォーク１０２Ａの２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄには、それぞれ固定部１１１，１１１が設けられている（図６参照）。
【００７５】
取付台座６１は、略Ｕ字状に形成されている。取付台座６１の一端部には、フロントフォーク１０２の一側のアウターチューブ１０２ｄに固定するための第１の固定部６１ａが設けられている。また、取付台座６１の他端部には、フロントフォーク１０２の他側のアウターチューブ１０２ｄに固定するための第２の固定部６１ｂが設けられている。そして、この取付台座６１は、第１の固定部６１ａと第２の固定部６１ｂに固定ボルト７５を螺合することで、２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄの固定部１１１，１１１に固定される。
【００７６】
この取付台座６１によって、２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄの動きの同期を取ることができ、左右のアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄが互いに捩れたり独立に動いたりすることを防止している。これにより、フロントフォーク１０２Ａの捻れや撓みを防止することができる。
【００７７】
また、図６に示すように、取付台座６１の略中央には、スレーブ側油圧シリンダ１３を固定ねじ４１によって固定するためのねじ孔６１ｃが形成されている。更に、第１の固定部６１ａとねじ孔６１ｃとの間には、第１の回動軸５６が固定される第１の貫通孔６１ｄが設けられている。この第１の貫通孔６１ｄの近傍には、第１の付勢部材５８の一端部が係止される係止部６１ｅが形成されている。
【００７８】
また、第２の固定部６１ｂとねじ孔６１ｃとの間には、第２の回動軸５７が固定される第２の貫通孔６１ｆが設けられている。そして、第２の貫通孔６１ｆの近傍には、第２の付勢部材５９の他端部が係止される係止部６１ｇが形成されている。
【００７９】
第１のアーム部材５４は、略Ｉ字状に形成されている。この第１のアーム部材５４は、第１の挟持部６４と、第１の当接部６５と、軸部６６とを有している。第１の挟持部６４は、第１のアーム部材５４の長手方向の一端部に位置しており、第１の当接部６５は、第１のアーム部材５４の長手方向の他端部に位置している。そして、軸部６６は、第１の挟持部６４と第１の当接部６５の間に位置している。
【００８０】
第１の挟持部６４には、略長方形状に開口した取付ボルト孔６４ａが形成されている。そして、この第１の挟持部６４の取付ボルト孔６４ａには、第１のブレーキシューホルダ部１４が固定ボルト２５によって固定されている。
【００８１】
第１の当接部６５には、当接面６５ａと、取付片６５ｂが形成されている。当接面２２ａは、略半球状に凹んで形成されている。当接面６５ａの軸部６６側には、取付片６５ｂが配置されている。そして、この取付片６５ｂには、第１の付勢部材５８の他端部が係止されている。また、図６に示すように、軸部６６には、第１の回動軸５６が貫通する軸受孔６７が形成されている。
【００８２】
第２のアーム部材５５は、第１のアーム部材５４と同様に、略Ｉ字状に形成されている。この第２のアーム部材５５は、長手方向の一側に配置される第２の挟持部６９と、長手方向の他側に配置される第２の当接部７０と、第２の挟持部６９と第２の当接部７０との間に配置される軸部７１とを有している。
【００８３】
第２の挟持部６９には、第２のブレーキシューホルダ部１５が固定される取付ボルト孔６９ａが形成されている。この取付ボルト孔６９ａは、略長方形状に開口している。また、第２の当接部７０には、略半球状に凹んだ当接面７０ａと、第２の付勢部材の一端部が係止される取付片７０ｂが設けられている。更に、軸部７１には、第２の回動軸５７が貫通する軸受孔７２が形成されている。
【００８４】
第１のアーム部材５４は、第１の回動軸５６に回動可能に支持されて取付台座６１の一側に配置される。また、第２のアーム部材５５は、第２の回動軸５７に回動可能に支持されて取付台座６１の他側に配置される。これより、第１のアーム部材５４及び第２のアーム部材５５は、前輪１０３を間に挟んでその左右両側に配置される。なお、図６に示すように、第１のアーム部材５４及び第２のアーム部材５５と取付台座６１との間には、スペーサ７３が配置されている。
【００８５】
第１の付勢部材５８及び第２の付勢部材５９は、それぞれ同じばね定数を有する引張コイルばねである。第１の付勢部材５８は、その一端部が取付台座６１の係止部６１ｅに係止され、他端部が第１のアーム部材５４の取付片６５ｂに係止されている。そして、第１の付勢部材５８は、第１のアーム部材５４の第１の当接部６５を前輪１０３側に付勢している。そのため、第１のアーム部材５４は、第１のブレーキシュー１８がリム１０６から離反する方向に回動している。
【００８６】
また、第２の付勢部材５９は、その他端部が取付台座６１の係止部６１ｇに係止され、一端部が第２のアーム部材５５の取付片７０ｂに係止されている。そして、第２の付勢部材５９は、第２のアーム部材５５を回動させて、第２のブレーキシュー１９がリム１０６から離反する方向に付勢している。
【００８７】
補強部材６２は、馬蹄状に形成されており、取付台座６１に固定された第１の回動軸５６と第２の回動軸５７との間を連結している。これにより、第１の回動軸５６及び第２の回動軸５７は、軸方向の一端が取付台座６１に支持され、軸方向の他端が補強部材６２に支持される。また、走行中に２つのアウターチューブ１０２ｄ、１０２ｄから入力される外力によって取付台座６１が変形することを、この補強部材６２によって防いでいる。
【００８８】
そして、図７に示すように、スレーブ側油圧シリンダ１３が作動し、伸長状態となると、第１のアーム部材５４の当接面６５ａは、第１のピストン３６の第１のアジャスタ３６ａに押圧され、第２のアーム部材５５の当接面７０ａは、第２のピストン３７の第２のアジャスタ３７ａに押圧される。このため、第１のアーム部材５４は、第１の付勢部材５８の付勢力に抗して、第１の回動軸５６を回動中心として、回動する。また、第２のアーム部材５５は、第２の付勢部材５９の付勢力に抗して、第２の回動軸５７を回動中心として回動する。
【００８９】
このとき、取付台座６１を固定した固定部１１１，１１１から、フロントフォーク１０２の２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄは、互いに離れる方向に力を受ける。そして、この力によって２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄが変形するおそれがある。そのため、この第２の実施の形態例では、２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄの変形を防止するために、第１の回動軸５６と第２の回動軸５７との間を補強部材６２によって補強している。また、この補強部材６２は、第１の回動軸５６及び第２の回動軸５７に生じる曲げモーメントにより軸間が広げられることを防いでいる。
【００９０】
２つのアーム部材５４，５５が回動すると、第１のアーム部材５４の第１の挟持部６４と第２のアーム部材５５の第２の挟持部６９の間隔が狭まり、リム１０６の左右の側面に、第１のブレーキシュー１８と第２のブレーキシュー１９が圧接される。その結果、リム１０６と第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９との間に生じる摩擦力で前輪１０３が制動される。
【００９１】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ１と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を自転車用ブレーキ５１によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ１と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。上述した実施の形態例では、ブレーキ本体をフロントフォークに配置して、自転車の前輪を制動する例を説明したがこれに限定されるものではない。例えば、ブレーキ本体を自転車のシートステイに固定して、後輪を制動するようにしてもよい。
【００９３】
また、上述した実施の形態例では、制動力発生部として油圧シリンダを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、空圧式のシリンダを用いてもよい。また、サーボモータやソレノイド式などのように電気式に伸縮動作するものであってもよい。
【００９４】
なお、制動力発生部を電気式のサーボモータを用いた場合、ブレーキレバーではなく、サーボモータの動作のＯＮ／ＯＦＦを切り換える切換スイッチを自転車のハンドルに取り付けてもよく、または切換スイッチをブレーキレバーで操作するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１，５１…自転車用ブレーキ、 ２…ブレーキレバー（操作部）、 ３，５３…ブレーキ本体、 ５…マスタ側油圧シリンダ、 ６…油圧チューブ、 ８，５４…第１のアーム部材、 ９，５５…第２のアーム部材、 １１…回動軸、 １２…付勢部材、 １３…スレーブ側油圧シリンダ（制動力発生部）、 １４…第１のブレーキシューホルダ部、 １５…第２のブレーキシューホルダ部、 １６，６１…取付台座、 １８…第１のブレーキシュー、 １９…第２のブレーキシュー、 ２１，６４…第１の挟持部、 ２２，６５…第１の当接部、 ２２ａ，２８ａ，６５ａ，７０ａ…当接面、 ２３，２９，６６，７１…軸部、 ２４，３０，６７，７２…軸受孔、 ２７…第２の挟持部、 ２８…第２の当接部、 ３５…円筒部、 ３６…第１のピストン、 ３６ａ，３７ａ…アジャスタ（押圧部）、 ３７…第２のピストン、 ４１…コイルばね、 ５６…第１の回動軸、 ５７…第２の回動軸、 ５８…第１の付勢部材、 ５９…第２の付勢部材、 ６２…補強部材、 １０１…ハンドル、 １０２，１０２Ａ…フロントフォーク、 １０３…前輪、 １０４…ホイール、 １０６…リム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車の車輪のリムにブレーキシューを左右両側から押し付けて、その摩擦力で自転車の車輪を制動する自転車用ブレーキ、及びこの自転車用ブレーキを備えた自転車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自転車用ブレーキとしては、ブレーキシューを有する一対のアーム部材を回動させて、ブレーキシューで車輪のリムを挟持することで、自転車の車輪を制動するリムブレーキが知れている。なお、一対のアーム部材は、ハンドルに取り付けたブレーキレバーに接続されたワイヤによって操作されていた。そのため、ハンドルを左右に転舵すると、ワイヤの張りが変化し、アーム部材の作動同期に影響を及ぼすため、制動力が低下するという不具合を有していた。
【０００３】
このような不具合を解決するために、ワイヤではなく、油圧式シリンダを用いた自転車用ブレーキも知られている。この自転車用ブレーキは、一対のブレーキシューにそれぞれ油圧式シリンダを配置し、またブレーキレバーには、マスタシリンダを設けている。そして、マスタシリンダを操作して、２つの油圧式シリンダを作動させることで、ブレーキシューをリムに押し付けて制動を行っている。
【０００４】
更に、特許文献１には、ワイヤと油圧シリンダを用いて一対のアーム部材を操作する技術が開示されている。この特許文献１では、ブレーキレバー内にマスタシリンダを設け、スレーブシリンダを一対のアーム部材に接続されたワイヤの略中心に配置している。そして、スレーブシリンダを作動させて、ワイヤケーブルの略中心を上方に引き上げることで、一対のアーム部材を回動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ブレーキシューを２つの油圧式シリンダのピストンでリムに押し付ける技術の場合、各ブレーキシューにそれぞれシリンダを設けなければならない。そのため、前輪と後輪に各２個ずつ、全体で４個のスレーブ側のシリンダを設ける必要があった。その結果、シリンダによって装置全体の重量が重くなる、という問題を有していた。
【０００７】
そして、この自転車用ブレーキの制動力は、ブレーキレバーに設けられたマスタ側シリンダと、リムに配置される２つのスレーブ側シリンダの径で決まるため、制動力の微調整を行うことが大変困難であった。
【０００８】
また、特許文献１に記載された技術では、ワイヤと、シリンダを併用しているため、部品点数が多くなり、機構が複雑になっていた。更に、ワイヤを使用しているため、経年劣化によってワイヤが伸び、ブレーキレバーの操作量が調整範囲内で吸収できなくなる場合があり、制動性能が低下する、という問題も有していた。また、シリンダとワイヤとの接点部の摺動抵抗があるため、左右のアーム部材の同期をとることが難しいという問題もあった。その結果、特許文献１に記載された技術では、左右のブレーキシューホルダ部の制動動作を安定して同期させることが難しく、安定した操作性及び制動力を得ることができない、という不具合を有していた。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点を考慮し、機構の簡素化及び軽量化を図ると共に自転車の制動力を安定して得ることができる自転車用ブレーキ及び自転車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の自転車用ブレーキは、自転車の車輪のリムを間に挟んで配置される一対のアーム部材と、一対のアーム部材の中間部に配置されて、一対のアーム部材を回動可能に支持する回動軸と、一対のアーム部材に取り付けられて、リムに対面する一対のブレーキシューを有するブレーキシューホルダ部とを備えている。更に、一対のアーム部材の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に一対のアーム部材を押圧し、一対のブレーキシューをリムに圧接させる制動力発生部と、制動力発生部を操作する操作部と、を備えている。
【００１１】
また、本発明の自転車は、リムを有する車輪と、上述した車輪を制動する自転車用ブレーキと、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の自転車用ブレーキ及び自転車によれば、ワイヤ等を用いずに１つの制動力発生部で２つのアーム部材を操作しているため、部品点数を削減することができ、機構の簡素化及び軽量化を図ることができる。更に、経年劣化によってワイヤが伸びてブレーキレバーの操作量が調整の範囲内で吸収出来なくなる心配がなく、且つ左右のブレーキシューホルダ部の制動動作の同期がとれるため、安定した制動力を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキを作動させた状態を示す正面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキを作動させた状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の自転車用ブレーキ及び自転車の実施の形態例について、図１〜図７を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、説明は以下の順序で行うが、本発明は、必ずしも以下の形態に限定されるものではない。
１．第１の実施の形態例
１−１．自転車用ブレーキの構成例
１−２．自転車用ブレーキの動作
２．第２の実施の形態例
【００１５】
＜１．第１の実施の形態例＞
１−１．自転車用ブレーキの構成例
まず、図１〜図４を参照して本発明の第１の実施の形態例（以下、「本例」という。）にかかる自転車用ブレーキの構成例について説明する。
【００１６】
本例の自転車用ブレーキ１は、自転車の前輪又は後輪のリムにブレーキシューを左右両側から押し付け、その摩擦力で自転車を制動するものである。図１は、本例の自転車用ブレーキを示す分解斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、本例の自転車用ブレーキ１は、ハンドル１０１に取り付けられる操作部であるブレーキレバー２と、フロントフォーク１０２に固定されるブレーキ本体３とから構成されている。そして、この自転車用ブレーキ１は、自転車の前輪１０３（図２参照）の動作を制動するものである。
【００１８】
［ブレーキレバー］
ブレーキレバー２は、パイプクランプ部４によって自転車のハンドル１０１に固定されている。ブレーキレバー２には、マスタ側油圧シリンダ５が設けられている。また、ブレーキレバー２のマスタ側油圧シリンダ５とブレーキ本体３は、油圧チューブ６によって接続されている。なお、油圧チューブ６内には、オイルが充填されている。そして、操作者は、ブレーキレバー２を操作することで、ブレーキ本体３を遠隔作動させることができる。
【００１９】
ここで、図１及び図２を参照してフロントフォーク１０２及び前輪１０３について説明する。図２は、ブレーキ本体３を示す正面図である。
【００２０】
［フロントフォーク］
図１及び図２に示すように、フロントフォーク１０２は、ハンドル１０１に接続される操縦管１０２ａと、２つのブレード１０２ｂ，１０２ｂと、操縦管１０２ａと２つのブレード１０２ｂ，１０２ｂとを接続する肩部１０２ｃとから構成されている。そして、２つのブレード１０２ｂ，１０２ｂの間に前輪１０３が配置される。また、肩部１０２ｃには、固定部１１０が設けられている。
【００２１】
［前輪］
図２に示すように、前輪１０３は、ホイール１０４と、タイヤ１０５とから構成されている。ホイール１０４は、円環状のリム１０６と、エアーバルブ１０７と、不図示のハブとから構成されている。そして、リム１０６の外周を覆うように、タイヤ１０５が設けられている。
【００２２】
タイヤ１０５は、複数の層からなるタイヤチューブ１０８と、トレッド１０９とから構成されている。トレッド１０９は、タイヤチューブ１０８の外周面に設けられ、地面に接地する接地面である。トレッド１０９は、路面によって磨耗する部分であるため、その中心部が側壁に比べて厚く形成されている。
【００２３】
［ブレーキ本体］
次に、図２及び図３を参照してブレーキ本体３について説明する。
図２に示すように、ブレーキ本体３は、２つのアーム部材８，９と、２つのアーム部材８，９を回動可能に支持する回動軸１１と、付勢部材１２と、制動力発生部の一例を示すスレーブ側油圧シリンダ１３とを備えて構成されている。更に、ブレーキ本体３は、２つのブレーキシューホルダ部１４，１５と、取付台座１６（図３参照）とを有している。
【００２４】
［アーム部材］
第１のアーム部材８の断面形状は、一部が開放されたコの字状に形成されている。この第１のアーム部材８には、第１の挟持部２１と、第１の当接部２２と、第１の挟持部２１と第１の当接部２２との間である中間部に配置される軸部２３とを有している。
【００２５】
第１の挟持部２１は、第１のアーム部材８の一端部に配置されており、この第１の挟持部２１には、略長方形状に開口した取付ボルト孔２１ａが形成されている（図１参照）。そして、この第１の挟持部２１の取付ボルト孔２１ａには、固定ボルト２５を介して第１のブレーキシューホルダ部１４が取り付けられる。また、第１の挟持部２１は、前輪１０３の一側の側面と対面して配置される。
【００２６】
第１の当接部２２は、軸部２３を挟んで第１の挟持部２１の反対側の他端部に設けられている。第１の当接部２２には、当接面２２ａと、取付片２２ｂが形成されている。当接面２２ａは、略半球状に凹んだ凹部である。この当接面２２ａの軸部２３側には、取付片２２ｂが配置されている。
【００２７】
図３に示すように、軸部２３は、互いに対向する第１の軸受片２３ａと第２の軸受片２３ｂとを有している。図２に示すように、第１の軸受片２３ａ及び第２の軸受片２３ｂは、それぞれ第１の挟持部２１及び第１の当接部２２から略垂直をなして第２のアーム部材９側に向かって突出している。この第１の軸受片２３ａ及び第２の軸受片２３ｂには、それぞれ回動軸１１が貫通する軸受孔２４が設けられている。
【００２８】
第２のアーム部材９の断面形状は、第１のアーム部材８と同様に、一部が開放されたコの字状に形成されている。この第２のアーム部材９には、第２の挟持部２７と、第２の当接部２８と、第２の挟持部２７と第２の当接部２８との間である中間部に配置される軸部２９とを有している。
【００２９】
第２の挟持部２７は、第２のアーム部材９の一端部に配置されており、この第２の挟持部２７には、略長方形状に開口した取付ボルト孔２７ａが形成されている（図１参照）。そして、この第２の挟持部２７の取付ボルト孔２７ａには、固定ボルト２５を介して第２のブレーキシューホルダ部１５が取り付けられる。また、第２の挟持部２７は、前輪１０３の他側の側面と対面して配置される。そのため、第１のアーム部材８の第１の挟持部２１と第２のアーム部材９の第２の挟持部２７は、その間に前輪１０３を挟んで対向する。
【００３０】
第２の当接部２８は、軸部２９を挟んで第２の挟持部２７の反対側の他端部に設けられている。第２の当接部２８には、当接面２８ａと、取付片２８ｂが形成されている。当接面２８ａは、略半球状の凹部として形成されている。この当接面２８ａの軸部２９側には、取付片２８ｂが配置されている。更に、この第２の当接部２８は、の当接面２８ａが第１の当接部２２の当接面２２ａと対向する。
【００３１】
図３は、部分的に断面したブレーキ本体３を示す側面図である。この図３に示すように、軸部２９は、互いに対向する第１の軸受片２９ａと第２の軸受片２９ｂとを有している。図２に示すように、第１の軸受片２９ａ及び第２の軸受片２９ｂは、それぞれ第２の挟持部２７及び第２の当接部２８から略垂直をなして第２のアーム部材９側に向かって突出している。この第１の軸受片２９ａ及び第２の軸受片２９ｂには、それぞれ回動軸１１が貫通する軸受孔３０が設けられている。
【００３２】
また、第１のアーム部材８と第２のアーム部材９は、前輪１０３を間に挟んでその左右両側に配置される。第１のアーム部材８は、前輪１０３の一側（左側）に配置されており、第２のアーム部材９は、前輪１０３の他側（右側）に配置されている。
【００３３】
このとき、第１のアーム部材８の第１の軸受片２３ａと第２のアーム部材９の第１の軸受片２９ａが重なり合い、第１のアーム部材８の第２の軸受片２３ｂと第２のアーム部材９の第２の軸受片２９ｂが重なり合う。更に、軸受孔２４，３０にスラストカラー３１を嵌合することで、２つの第１の軸受片２３ａ，２９ａと、２つの第２の軸受片２３ｂ，２９ｂは、それぞれスラストカラー３１によって挟持されている。このスラストカラー３１には、筒孔３１ａが設けられている。そして、このスラストカラー３１の筒孔３１ａには、回動軸１１が貫通している。
【００３４】
更に、２つの第１の軸受片２３ａ，２９ａと、２つの第２の軸受片２３ｂ，２９ｂとの間には、軸受筒３３が接続されている。軸受筒３３は、円筒状に形成されている。この軸受筒３３の筒孔３３ａには、回動軸１１が貫通している。
【００３５】
また、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９とフロントフォーク１０２との間には、取付台座１６が配置されている。取付台座１６には、貫通孔１６ａと、固定孔１６ｂが設けられている。そして、この取付台座１６は、固定ピン３２によってフロントフォーク１０２に固定されている。取付台座１６の貫通孔１６ａには、回動軸１１が貫通する。
【００３６】
［回動軸］
回動軸１１は、円柱状に形成されており、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９を回動可能に支持している。この回動軸１１は、フロントフォーク１０２の肩部１０２ｃに設けた固定部１１０に固定されている。
【００３７】
［ブレーキシューホルダ部］
第１のブレーキシューホルダ部１４は、第１のアーム部材８に固定するための支柱１４ａと、ブレーキシュー取付部１４ｂとを有している。この第１のブレーキシューホルダ部１４は、支柱１４ａを第１のアーム部材８の取付ボルト孔２１ａに挿通し、固定ボルト２５によって第１のアーム部材８に固定される。また、第１のブレーキシューホルダ部１４のブレーキシュー取付部１４ｂには、第１のブレーキシュー１８が取り付けられている。この第１のブレーキシュー１８は、リム１０６における一側の側面と対面する。
【００３８】
第２のブレーキシューホルダ部１５は、第１のブレーキシューホルダ部と同様に、第２のアーム部材９に固定するための支柱１５ａと、ブレーキシュー取付部１５ｂとを有している。この第２のブレーキシューホルダ部１５は、支柱１５ａを第２のアーム部材９の取付ボルト孔２７ａに挿通し、固定ボルト２５によって第２のアーム部材９に固定される。また、第２のブレーキシューホルダ部１５のブレーキシュー取付部１５ｂには、第２のブレーキシュー１９が取り付けられている。この第２のブレーキシュー１９は、リム１０６における他側の側面と対面する。
【００３９】
そして、この第１のブレーキシュー１８と第２のブレーキシュー１９によって、リム１０６の左右両側を挟持することで、リム１０６と第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９との間に生じる摩擦力で前輪１０３が制動される。また、第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９は、ゴム等で形成された摩擦材で構成されている。
【００４０】
［付勢部材］
第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８の間には、付勢部材１２が配置されている。本例では、この付勢部材１２は、引張コイルばねである。この付勢部材１２の一端は、第１のアーム部材８の取付片２２ｂに取り付けられており、他端は、第２のアーム部材９の取付片２８ｂに形成されている。
【００４１】
そして、付勢部材１２は、第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８が接近する方向に付勢している。そのため、第１のアーム部材８と第２のアーム部材９は、回動軸１１を中心に回動し、第１の挟持部２１と第２の挟持部２７が離反する方向に移動する。すなわち、付勢部材１２は、第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９がリム１０６から離反する方向に第１のアーム部材８と第２のアーム部材９を付勢している。
【００４２】
なお、本例では、付勢部材１２として引張コイルばねを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、付勢部材としてゴムやその他各種の弾性を有する部材を用いてもよい。
【００４３】
［スレーブ側油圧シリンダ］
更に、第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８との間には、スレーブ側油圧シリンダ１３が配置されている。スレーブ側油圧シリンダ１３は、油圧ライン接続部３４と、シリンダボデー３５と、２つのピストン３６，３７とを有している。そして、このスレーブ側油圧シリンダ１３は、マスタ側油圧シリンダ５の操作によって２つのピストン３６，３７がシリンダボデー３５の軸方向に伸縮動作するものである。
【００４４】
油圧ライン接続部３４には、油圧チューブ６が接続されている。そして、この油圧ライン接続部３４は、シリンダボデー３５に設けられている。シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内には、オイルが充填されている。シリンダボデー３５の軸方向の両側には、係止溝３５ｂが形成されている。そして、シリンダボデー３５は、油圧ライン接続部３４及び油圧チューブ６を介してマスタ側油圧シリンダ５と接続されている。そのため、シリンダボデー３５内には、マスタ側油圧シリンダ５内で発生した圧力が伝達される。
【００４５】
更に、シリンダボデー３５には、ブリーダープラグ３８が設けられている。このブリーダープラグ３８は、ブレーキ油圧経路内に侵入した空気を抜くエア抜きとしての役割を有している。また、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内の一端部には、第１のピストン３６が配置され、他端部には第２のピストン３７が配置されている。そして、この第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内の軸方向に沿って筒孔３５ａ内を摺動する。
【００４６】
また、第１のピストン３６及び第２のピストン３７には、カップシール４３が取り付けられている。このカップシール４３によって、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内が液密に保たれている。その結果、このカップシール４３によって、第１のピストン３６及び第２のピストン３７が摺動する際に、筒孔３５ａ内からオイルが漏れることを防いでいる。
【００４７】
更に、第１のピストン３６には、押圧部である第１のアジャスタ３６ａが取り付けられており、第２のピストン３７には、押圧部である第２のアジャスタ３７ａが取り付けられている。第１のアジャスタ３６ａには、図に現れないねじ部が設けられている。同様に、第２のアジャスタ３７ａには、ねじ部３７ｂが設けられている。
【００４８】
この第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａは、ねじ部３７ｂを第１のピストン３６及び第２のピストン３７に螺合することで固定されている。そして、第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａは、その締め付け量を調整することで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７からの突出量を調整することができる。
【００４９】
第１のアジャスタ３６ａは、第１のアーム部材８の当接面２２ａの表面形状に対応して略半球状に形成されている。同様に、第２のアジャスタ３７ａは、第２のアーム部材９の当接面２８ａの表面形状に対応して略半球状に形成されている。そして、第１のアジャスタ３６ａは、第１のアーム部材８の当接面２２ａと接触しており、第２のアジャスタ３７ａは、第２のアーム部材９の当接面２８ａと接触している。
【００５０】
そして、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、スレーブ側油圧シリンダ１３が作動した場合、シリンダボデー３５の軸方向の外側に向かって筒孔３５ａ内を摺動する。すると、第１のアジャスタ３６ａが第１のアーム部材８の当接面２２ａを押圧し、第２のアジャスタ３７ａが第２のアーム部材９の当接面２８ａを押圧する。このとき、２つのアジャスタ３６ａ、３７ａと当接面２２ａ，２８ａは、面接触する。
【００５１】
なお、第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａは、付勢部材１２よって常に縮む方向に付勢されている。そのため、第１のピストン３６と、第２のピストン３７との間には、コイルばね４１が設けられている。このコイルばね４１は、第１のピストン３６及び第２のピストン３７が付勢部材１２の付勢力によって、筒孔３５ａ内に必要以上に押し込まれることを防止している。その結果、このコイルばね４１により、ブレーキが作動していない時には、シリンダボデー３５に対して第１のピストン３６及び第２のピストン３７の位置を略一定に保つことができる。
【００５２】
また、コイルばね４１を圧縮させることで、アーム部材８，９の挟持部２１，２７側の間隔を広げることができるため、アーム部材８，９のアーム部材８，９を分解することなく、ブレーキシュー１８，１９等の交換を行うことができる。これにより、ブレーキ本体３のメンテナンス作業を容易に行うことが可能である。
【００５３】
更に、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、同一形状で、且つ同一寸法で形成されており、その重量も等しく設定されている。その結果、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５内に充填されているオイルから均等に圧力を受けて、向きだけが逆で同じ運動を行う。すなわち、マスタ側油圧シリンダ５の操作によって、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、同期して動作する。
【００５４】
また、シリンダボデー３５の軸方向の両端の開口部と、第１のピストン３６及び第２のピストン３７との間には、ゴム等の弾性を有する材質からなるダストブーツ３９が設けられている。ダストブーツ３９の一端は、シリンダボデー３５の軸方向の両側に形成された係止溝３５ｂに係止され、他端は、第１のピストン３６と第１のアジャスタ３６ａとの間又は第２のピストン３７と第２のアジャスタ３７ａとの間に係止されている。このダストブーツ３９は、シリンダボデー３５の筒孔３５ａ内に埃やゴミが侵入することを防いでいる。
【００５５】
更に、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５には、図３に示すように、固定部４０が設けられている。そして、この固定部４０と取付台座１６の固定孔１６ｂに固定ねじ４２を螺合することで、スレーブ側油圧シリンダ１３は、取付台座１６に固定される。
【００５６】
１−２．自転車用ブレーキの動作
次に、図１〜図４を参照して本例の自転車用ブレーキ１の動作について説明する。
図４は、自転車用ブレーキ１を作動させた状態を示すブレーキ本体３の正面図である。
【００５７】
まず、操縦者が、図１に示すブレーキレバー２を把持すると、マスタ側油圧シリンダ５の室内で圧力が上昇する。ここで、マスタ側油圧シリンダ５の室内と、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５は、油圧チューブ６を介して接続されている。そのため、マスタ側油圧シリンダ５の室内の圧力変化は、油圧チューブ６を介してスレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５内に転送される。
【００５８】
次に、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５内の圧力が上昇する。なお、シリンダボデー３５の筒孔３５ａの直径を、マスタ側油圧シリンダ５の筒孔の直径よりも大きく設定した場合、ブレーキレバー２に加わる力をスレーブ側油圧シリンダ１３で増幅することができる。
【００５９】
そして、シリンダボデー３５内の圧力が上昇することで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７には、シリンダボデー３５内に充填されたオイルから圧力が加わる。このとき、第１のピストン３６の直径と第２のピストン３７の直径を等しく設定しているため、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５内に充填されたオイルから均等に圧力を受ける。その結果、図４に示すように、第１のピストン３６及び第２のピストン３７は、シリンダボデー３５の軸方向に沿って、シリンダボデー３５の軸方向の両側に移動する。
【００６０】
ここで、第１のアジャスタ３６ａは、第１のアーム部材８の当接面２２ａと接触しており、第２のアジャスタ３７ａは、第２のアーム部材９の当接面２８ａと接触している。すなわち、スレーブ側油圧シリンダ１３の伸縮方向の両側には、第１のアーム部材８の第１の当接部２２と第２のアーム部材９の第２の当接部２８が配置されている。そのため、第１のアーム部材８の当接面２２ａは、第１のアジャスタ３６ａに押圧され、第２のアーム部材９の当接面２８ａは、第２のアジャスタ３７ａに押圧される。
【００６１】
そして、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９は、付勢部材１２の付勢力に抗して、回動軸１１を回動中心として回動する。すると、第１のアーム部材８の第１の挟持部２１と第２のアーム部材９の第２の挟持部２７の間隔が狭まる。そして、第１の挟持部２１に取り付けられた第１のブレーキシューホルダ部１４の第１のブレーキシュー１８がリム１０６の一側に圧接され、第２の挟持部２７に取り付けられた第２のブレーキシューホルダ部１５の第２のブレーキシュー１９がリム１０６の他側に圧接される。その結果、リム１０６と第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９との間に生じる摩擦力で前輪１０３が制動される。
【００６２】
このように、本例の自転車用ブレーキ１によれば、ワイヤを用いずに１つのスレーブ側油圧シリンダ１３によって、２つのアーム部材８，９を操作することができ、部品点数の削減を図り、装置全体を軽量にすることが可能である。また、スレーブ側油圧シリンダ１３の動作を、ワイヤ等を介さずに直接２つのアーム部材８，９に伝達しているため、制動力の応答性が良く、操作性の向上を図ることができる。更に、従来の自転車用ブレーキのようにワイヤの撓みによる制動性能の低下を考慮することがなく、安定した制動力を得ることができる。
【００６３】
ここで、本例の自転車用ブレーキ１では、第１のアーム部材８の当接面２２ａ及び第２のアーム部材９の当接面２８ａを略半球状に凹んだ凹部として形成している。第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａを、当接面２２ａ，２８ａの形状に対応させて略半球状に形成している。そのため、アジャスタ３６ａ，３７ａと当接面２２ａ，２８ａが面接触し、スレーブ側油圧シリンダ１３によって発生した制動力を第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９に効率良く伝達させることができる。
【００６４】
なお、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９には、それぞれ均等の力が作用するため、その動作は同期している。そのため、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９は、同期して回動する。その結果、片側のブレーキシューだけがリム１０６に当接するという片効き状態を防止することが可能である。
【００６５】
また、第１のブレーキシューホルダ部１４及び第２のブレーキシューホルダ部１５が取り付けられる取付ボルト孔２１ａ，２７ａを略長方形状に形成しているため、第１のブレーキシューホルダ部１４及び第２のブレーキシューホルダ部１５の取り付け位置を調整することができる。そのため、２つのアーム部材８，９の軸受孔２４，３０からブレーキシューまで１４，１５の距離、すなわち支点と作用点の距離と、軸受孔２４，３０から当接面２２ａ，２８ｂまでの距離、すなわち支点と力点の距離の比を調整することができる。これにより、ブレーキ本体３によって得られる制動力の大きさを調整することが可能である。
【００６６】
また、ブレーキシュー１８，１９が摩耗してくると、ストローク量（ここでは、一対のアーム部材８，９の回動量）が増えるため、ブレーキレバー２のストロークも増加する。なお、本例では、第１のアジャスタ３６ａと第２のアジャスタ３７ａは、第１のピストン３６及び第２のピストン３７に螺合されており、その締め付け量を調整することで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７の突出量を調整可能としている。そのため、第１のアジャスタ３６ａ及び第２のアジャスタ３７ａの突出量を調整することで、リム１０６とブレーキシュー１８，１９の間隔を一定に保つことができる。また、リム１０６とブレーキシュー１８，１９の間隔を調節できるため、ブレーキレバー２のストローク量も調節することが可能である。
【００６７】
更に、マスタ側油圧シリンダ５の室内と、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５の断面積比によっても制動力の大きさを調整することができる。なお、従来のように、ブレーキレバー２とハンドル１０１の握り部との距離を調節することでも、制動力の大きさを調整することが可能である。このように、制動力を調整する箇所を多数設けることで、各部位の小型化や最適化を図ることができ、装置全体の軽量化を行うことが可能である。更に、制動力の微調整を容易に行うことが可能となり、安定した制動力を得ることができる。
【００６８】
次に、操縦者が、ブレーキレバー２の把持を緩めると、マスタ側油圧シリンダ５の室内の圧力が低下する。そして、スレーブ側油圧シリンダ１３のシリンダボデー３５内の圧力も低下し、第１のピストン３６及び第２のピストン３７がシリンダボデー３５の軸方向に沿って互いに近づく方向に移動する。
【００６９】
すると、第１のアーム部材８及び第２のアーム部材９は、付勢部材１２の付勢力によって、第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９がリム１０６から離れる方向に回動する。その結果、前輪１０３に対する制動力が解除される。なお、付勢部材１２によって付勢しているため、操縦者が制動力を弱めたいときに、素早く２つのブレーキシュー１８及び１９をリム１０６から離反させることができる。
【００７０】
ここで、第１のピストン３６及び第２のピストン３７の間には、コイルばね４１を介在させている。そのため、第１のピストン３６及び第２のピストン３７が、付勢部材１２の付勢力によって必要以上にシリンダボデー３５の筒孔３５ａ内に押し込まれることを防止でき、図２に示す初期状態を保つことができる。
【００７１】
＜２．第２の実施の形態例＞
次に、図５〜図７を参照して本発明の第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキの構成例について説明する。
この第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ５１と第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ１と異なるところは、２つのアーム部材にそれぞれ回動軸を設けた点である。そのため、ここではブレーキ本体についてのみ説明し、自転車用ブレーキ１と共通する部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７２】
図５は、第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキのブレーキ本体を示す正面図、図６は、ブレーキ本体の一部を断面した側面図である。
図５に示すように、この第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ５１は、前輪側にサスペンションを有する自転車に取り付けた例を説明している。
【００７３】
また、図５に示すように、第２の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ５１のブレーキ本体５３は、２つのアーム部材５４，５５と、２つの回動軸５６，５７と、２つの付勢部材５８，５９と、スレーブ側油圧シリンダ１３とを備えて構成されている。更に、ブレーキ本体５３は、２つのブレーキシューホルダ部１４，１５と、取付台座６１と、補強部材６２とを有している。なお、図５では、補強部材６２を外した状態を示している。
【００７４】
ここで、サスペンションフォークであるフロントフォーク１０２Ａの２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄには、それぞれ固定部１１１，１１１が設けられている（図６参照）。
【００７５】
取付台座６１は、略Ｕ字状に形成されている。取付台座６１の一端部には、フロントフォーク１０２の一側のアウターチューブ１０２ｄに固定するための第１の固定部６１ａが設けられている。また、取付台座６１の他端部には、フロントフォーク１０２の他側のアウターチューブ１０２ｄに固定するための第２の固定部６１ｂが設けられている。そして、この取付台座６１は、第１の固定部６１ａと第２の固定部６１ｂに固定ボルト７５を螺合することで、２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄの固定部１１１，１１１に固定される。
【００７６】
この取付台座６１によって、２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄの動きの同期を取ることができ、左右のアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄが互いに捩れたり独立に動いたりすることを防止している。これにより、フロントフォーク１０２Ａの捻れや撓みを防止することができる。
【００７７】
また、図６に示すように、取付台座６１の略中央には、スレーブ側油圧シリンダ１３を固定ねじ４１によって固定するためのねじ孔６１ｃが形成されている。更に、第１の固定部６１ａとねじ孔６１ｃとの間には、第１の回動軸５６が固定される第１の貫通孔６１ｄが設けられている。この第１の貫通孔６１ｄの近傍には、第１の付勢部材５８の一端部が係止される係止部６１ｅが形成されている。
【００７８】
また、第２の固定部６１ｂとねじ孔６１ｃとの間には、第２の回動軸５７が固定される第２の貫通孔６１ｆが設けられている。そして、第２の貫通孔６１ｆの近傍には、第２の付勢部材５９の他端部が係止される係止部６１ｇが形成されている。
【００７９】
第１のアーム部材５４は、略Ｉ字状に形成されている。この第１のアーム部材５４は、第１の挟持部６４と、第１の当接部６５と、軸部６６とを有している。第１の挟持部６４は、第１のアーム部材５４の長手方向の一端部に位置しており、第１の当接部６５は、第１のアーム部材５４の長手方向の他端部に位置している。そして、軸部６６は、第１の挟持部６４と第１の当接部６５の間に位置している。
【００８０】
第１の挟持部６４には、略長方形状に開口した取付ボルト孔６４ａが形成されている。そして、この第１の挟持部６４の取付ボルト孔６４ａには、第１のブレーキシューホルダ部１４が固定ボルト２５によって固定されている。
【００８１】
第１の当接部６５には、当接面６５ａと、取付片６５ｂが形成されている。当接面２２ａは、略半球状に凹んで形成されている。当接面６５ａの軸部６６側には、取付片６５ｂが配置されている。そして、この取付片６５ｂには、第１の付勢部材５８の他端部が係止されている。また、図６に示すように、軸部６６には、第１の回動軸５６が貫通する軸受孔６７が形成されている。
【００８２】
第２のアーム部材５５は、第１のアーム部材５４と同様に、略Ｉ字状に形成されている。この第２のアーム部材５５は、長手方向の一側に配置される第２の挟持部６９と、長手方向の他側に配置される第２の当接部７０と、第２の挟持部６９と第２の当接部７０との間に配置される軸部７１とを有している。
【００８３】
第２の挟持部６９には、第２のブレーキシューホルダ部１５が固定される取付ボルト孔６９ａが形成されている。この取付ボルト孔６９ａは、略長方形状に開口している。また、第２の当接部７０には、略半球状に凹んだ当接面７０ａと、第２の付勢部材の一端部が係止される取付片７０ｂが設けられている。更に、軸部７１には、第２の回動軸５７が貫通する軸受孔７２が形成されている。
【００８４】
第１のアーム部材５４は、第１の回動軸５６に回動可能に支持されて取付台座６１の一側に配置される。また、第２のアーム部材５５は、第２の回動軸５７に回動可能に支持されて取付台座６１の他側に配置される。これより、第１のアーム部材５４及び第２のアーム部材５５は、前輪１０３を間に挟んでその左右両側に配置される。なお、図６に示すように、第１のアーム部材５４及び第２のアーム部材５５と取付台座６１との間には、スペーサ７３が配置されている。
【００８５】
第１の付勢部材５８及び第２の付勢部材５９は、それぞれ同じばね定数を有する引張コイルばねである。第１の付勢部材５８は、その一端部が取付台座６１の係止部６１ｅに係止され、他端部が第１のアーム部材５４の取付片６５ｂに係止されている。そして、第１の付勢部材５８は、第１のアーム部材５４の第１の当接部６５を前輪１０３側に付勢している。そのため、第１のアーム部材５４は、第１のブレーキシュー１８がリム１０６から離反する方向に回動している。
【００８６】
また、第２の付勢部材５９は、その他端部が取付台座６１の係止部６１ｇに係止され、一端部が第２のアーム部材５５の取付片７０ｂに係止されている。そして、第２の付勢部材５９は、第２のアーム部材５５を回動させて、第２のブレーキシュー１９がリム１０６から離反する方向に付勢している。
【００８７】
補強部材６２は、馬蹄状に形成されており、取付台座６１に固定された第１の回動軸５６と第２の回動軸５７との間を連結している。これにより、第１の回動軸５６及び第２の回動軸５７は、軸方向の一端が取付台座６１に支持され、軸方向の他端が補強部材６２に支持される。また、走行中に２つのアウターチューブ１０２ｄ、１０２ｄから入力される外力によって取付台座６１が変形することを、この補強部材６２によって防いでいる。
【００８８】
そして、図７に示すように、スレーブ側油圧シリンダ１３が作動し、伸長状態となると、第１のアーム部材５４の当接面６５ａは、第１のピストン３６の第１のアジャスタ３６ａに押圧され、第２のアーム部材５５の当接面７０ａは、第２のピストン３７の第２のアジャスタ３７ａに押圧される。このため、第１のアーム部材５４は、第１の付勢部材５８の付勢力に抗して、第１の回動軸５６を回動中心として、回動する。また、第２のアーム部材５５は、第２の付勢部材５９の付勢力に抗して、第２の回動軸５７を回動中心として回動する。
【００８９】
このとき、取付台座６１を固定した固定部１１１，１１１から、フロントフォーク１０２の２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄは、互いに離れる方向に力を受ける。そして、この力によって２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄが変形するおそれがある。そのため、この第２の実施の形態例では、２つのアウターチューブ１０２ｄ，１０２ｄの変形を防止するために、第１の回動軸５６と第２の回動軸５７との間を補強部材６２によって補強している。また、この補強部材６２は、第１の回動軸５６及び第２の回動軸５７に生じる曲げモーメントにより軸間が広げられることを防いでいる。
【００９０】
２つのアーム部材５４，５５が回動すると、第１のアーム部材５４の第１の挟持部６４と第２のアーム部材５５の第２の挟持部６９の間隔が狭まり、リム１０６の左右の側面に、第１のブレーキシュー１８と第２のブレーキシュー１９が圧接される。その結果、リム１０６と第１のブレーキシュー１８及び第２のブレーキシュー１９との間に生じる摩擦力で前輪１０３が制動される。
【００９１】
その他の構成は、上述した第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ１と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を自転車用ブレーキ５１によっても、上述した第１の実施の形態例にかかる自転車用ブレーキ１と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
なお、本発明は上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。上述した実施の形態例では、ブレーキ本体をフロントフォークに配置して、自転車の前輪を制動する例を説明したがこれに限定されるものではない。例えば、ブレーキ本体を自転車のシートステイに固定して、後輪を制動するようにしてもよい。
【００９３】
また、上述した実施の形態例では、制動力発生部として油圧シリンダを用いた例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、空圧式のシリンダを用いてもよい。また、サーボモータやソレノイド式などのように電気式に伸縮動作するものであってもよい。
【００９４】
なお、制動力発生部を電気式のサーボモータを用いた場合、ブレーキレバーではなく、サーボモータの動作のＯＮ／ＯＦＦを切り換える切換スイッチを自転車のハンドルに取り付けてもよく、または切換スイッチをブレーキレバーで操作するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１，５１…自転車用ブレーキ、 ２…ブレーキレバー（操作部）、 ３，５３…ブレーキ本体、 ５…マスタ側油圧シリンダ、 ６…油圧チューブ、 ８，５４…第１のアーム部材、 ９，５５…第２のアーム部材、 １１…回動軸、 １２…付勢部材、 １３…スレーブ側油圧シリンダ（制動力発生部）、 １４…第１のブレーキシューホルダ部、 １５…第２のブレーキシューホルダ部、 １６，６１…取付台座、 １８…第１のブレーキシュー、 １９…第２のブレーキシュー、 ２１，６４…第１の挟持部、 ２２，６５…第１の当接部、 ２２ａ，２８ａ，６５ａ，７０ａ…当接面、 ２３，２９，６６，７１…軸部、 ２４，３０，６７，７２…軸受孔、 ２７…第２の挟持部、 ２８…第２の当接部、 ３５…円筒部、 ３６…第１のピストン、 ３６ａ，３７ａ…アジャスタ（押圧部）、 ３７…第２のピストン、 ４１…コイルばね、 ５６…第１の回動軸、 ５７…第２の回動軸、 ５８…第１の付勢部材、 ５９…第２の付勢部材、 ６２…補強部材、 １０１…ハンドル、 １０２，１０２Ａ…フロントフォーク、 １０３…前輪、 １０４…ホイール、 １０６…リム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の車輪のリムを間に挟んで配置される一対のアーム部材と、
前記一対のアーム部材の中間部に配置されて、前記一対のアーム部材を回動可能に支持する回動軸と、
前記一対のアーム部材に取り付けられて、前記リムに対面する一対のブレーキシューを有するブレーキシューホルダ部と、
前記一対のアーム部材の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に前記一対のアーム部材を押圧し、前記一対のブレーキシューを前記リムに圧接させる制動力発生部と、
前記制動力発生部を操作する操作部と、
を備えることを特徴とする自転車用ブレーキ。
【請求項２】
前記ブレーキシューホルダ部は、前記一対のアーム部材の端部に取り付けられ、
前記制動力発生部は、前記一対のアーム部材における前記回動軸を間に挟んで前記ブレーキシューホルダ部と反対側の端部に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車用ブレーキ。
【請求項３】
前記制動力発生部は、前記一対のアーム部材を押圧する一対のピストンを有する液圧式のスレーブ側液圧シリンダと、前記一対のピストンにより駆動され、前記一対のアーム部材を押圧する略半球状に形成された押圧部と、を有し、
前記操作部は、前記スレーブ側液圧シリンダを作動させるマスタ側液圧シリンダと、ブレーキレバーからなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自転車用ブレーキ。
【請求項４】
前記一対のブレーキシューが前記リムから離れる方向に前記一対のアーム部材を付勢する付勢部材を設け、
前記制動力発生部は、伸長時に前記付勢部材の付勢力に抗して前記一対のアーム部材を押圧する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自転車用ブレーキ。
【請求項５】
リムを有する車輪と、
前記車輪を制動する自転車用ブレーキとを有する自転車であって、
前記自転車用ブレーキは、
前記リムを間に挟んで配置される一対のアーム部材と、
前記一対のアーム部材の中間部に配置されて、前記一対のアーム部材を回動可能に支持する回動軸と、
前記一対のアーム部材に取り付けられて、前記リムに対面する一対のブレーキシューを有するブレーキシューホルダ部と、
前記一対のアーム部材の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に前記一対のアーム部材を押圧し、前記一対のブレーキシューを前記リムに圧接させる制動力発生部と、
前記制動力発生部を操作する操作部と、
を有することを特徴とする自転車。
【請求項１】
自転車の車輪のリムを間に挟んで配置される一対のアーム部材と、
前記一対のアーム部材の中間部に配置されて、前記一対のアーム部材を回動可能に支持する回動軸と、
前記一対のアーム部材に取り付けられて、前記リムに対面する一対のブレーキシューを有するブレーキシューホルダ部と、
前記一対のアーム部材の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に前記一対のアーム部材を押圧し、前記一対のブレーキシューを前記リムに圧接させる制動力発生部と、
前記制動力発生部を操作する操作部と、
を備えることを特徴とする自転車用ブレーキ。
【請求項２】
前記ブレーキシューホルダ部は、前記一対のアーム部材の端部に取り付けられ、
前記制動力発生部は、前記一対のアーム部材における前記回動軸を間に挟んで前記ブレーキシューホルダ部と反対側の端部に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の自転車用ブレーキ。
【請求項３】
前記制動力発生部は、前記一対のアーム部材を押圧する一対のピストンを有する液圧式のスレーブ側液圧シリンダと、前記一対のピストンにより駆動され、前記一対のアーム部材を押圧する略半球状に形成された押圧部と、を有し、
前記操作部は、前記スレーブ側液圧シリンダを作動させるマスタ側液圧シリンダと、ブレーキレバーからなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自転車用ブレーキ。
【請求項４】
前記一対のブレーキシューが前記リムから離れる方向に前記一対のアーム部材を付勢する付勢部材を設け、
前記制動力発生部は、伸長時に前記付勢部材の付勢力に抗して前記一対のアーム部材を押圧する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自転車用ブレーキ。
【請求項５】
リムを有する車輪と、
前記車輪を制動する自転車用ブレーキとを有する自転車であって、
前記自転車用ブレーキは、
前記リムを間に挟んで配置される一対のアーム部材と、
前記一対のアーム部材の中間部に配置されて、前記一対のアーム部材を回動可能に支持する回動軸と、
前記一対のアーム部材に取り付けられて、前記リムに対面する一対のブレーキシューを有するブレーキシューホルダ部と、
前記一対のアーム部材の間に配置される伸縮可能な機構からなり、伸長時に前記一対のアーム部材を押圧し、前記一対のブレーキシューを前記リムに圧接させる制動力発生部と、
前記制動力発生部を操作する操作部と、
を有することを特徴とする自転車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４３７６４（Ｐ２０１１−１４３７６４Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４５２（Ｐ２０１０−４４５２）
【出願日】平成２２年１月１２日（２０１０．１．１２）
【出願人】（０００１５１２７６）株式会社東京アールアンドデー (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１２日（２０１０．１．１２）
【出願人】（０００１５１２７６）株式会社東京アールアンドデー (34)
【Ｆターム（参考）】
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