特許 7313593 自転車および電動自転車のブレーキ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-14

(45)【発行日】2023-07-25

(54)【発明の名称】自転車および電動自転車のブレーキ装置

(51)【国際特許分類】

   B62L 3/02 20060101AFI20230718BHJP

【ＦＩ】

B62L3/02 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022084844

(22)【出願日】2022-05-06

【審査請求日】2022-06-23

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】520418798

【氏名又は名称】北川 功

(72)【発明者】

【氏名】北川 功

【審査官】前原 義明

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５２６０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７６８６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｌ ３／０２

Ｂ６０Ｔ ７／００

Ｇ０５Ｇ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自転車または電動自転車の前後車輪近傍に配されたブレーキ機構に基端側が固定されたブレーキワイヤーの先端側を、前記自転車または電動自転車のハンドルバーの両先端部に連結したブレーキレバーの基端に夫々接続し、前記ブレーキレバーを押し下げることにより前記ブレーキレバーの基端側を展開することで、前記ブレーキ機構により前後車輪にブレーキ動作を行う自転車または電動自転車のブレーキ装置において、
前記ハンドルバーの両端に展開可能に接続した一対のブレーキレバーと、
前記ハンドルバーの先端面と前記ブレーキレバーの基端面を当接して展開可能に連結する一対の連結具からなり、
前記連結具には前記ブレーキワイヤーを挿通する挿通孔と前記ブレーキワイヤーの先端側の先端部を保持するワイヤーエンド受部が形成されていることを特徴とする、自転車または電動自転車のブレーキ装置。

【請求項4】

前記ブレーキ装置は、両側を同時に、または左右のいずれかを単独で操作できることを特徴とする、請求項１または２に記載の自転車または電動自転車のブレーキ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車および電動自転車（以下、自転車という）のハンドルの両端部に設置され、自転車の走行を停止することができるブレーキ装置に関し、操作が容易であり、且つ、確実にブレーキ動作が行えるブレーキ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な自転車のブレーキは、ハンドルの両端部に備え付けられたブレーキレバーを手の握力を使って手前に引くことにより、ブレーキワイヤーが引っ張られ、該ブレーキワイヤーの引張力に伴って、車輪に設けられたブレーキ機構が作用して、車輪の回転を止める仕組みである。ブレーキレバーを手で握るだけという簡単な操作で、自転車を停止することができることから、操作が分かり易いという利点がある。

【0003】

しかしながら、走行中においてハンドルを握ったまま、一部の指でブレーキレバーを握り締める握力により、ブレーキ操作をする構造であるため、緊急時に充分な力が入らなかったり操作が遅れる等により、事故を防止することができない虞れがあった。

【0004】

前記事故を防止するために、様々なブレーキ装置が開示されている。例えば、内部に貫通孔を形成する内壁面と、当該内壁面と離隔し、一部を円周方向に沿って開放したスリットを有する切欠き円筒形状の外壁面から構成され、当該貫通孔に前記ハンドルを収容して固定可能な固定部と、前記内壁面と前記外壁面との間に形成される空洞部に、前記ハンドルに対して回動自在に収納され、前記ブレーキワイヤーの他端側と固定され、当該ハンドルに対して周方向に巻き取る曲線形状で構成された巻取部と、前記スリットを介して前記巻取部に接続され、前記スリットに沿って可動性を有する突起状の操作レバーから形成される操作部とを備えるブレーキ装置が開示されている（特許文献１参照。）。

【0005】

また、自転車の左右のハンドル端部に装着されるブレーキ装置であって、車輪近傍に配されたブレーキ機構に一端側が固定されたブレーキワイヤーの他端側と接続し、当該ブレーキワイヤーの他端側を引張することにより、当該ブレーキ機構によって当該車輪にブレーキ動作を行うブレーキ装置において、一端に円形底面を有し他端が開放された中空状の筒体で形成されると共に、当該円形底面の中心領域上に突起状の円柱形状の軸を有し、当該筒体の内部に左右の前記ハンドルを収容して固定する固定部と、前記固定部の軸を周回して配設され、前記ブレーキワイヤーの他端側を巻回して周方向に巻き取る巻取部を有し、前記ハンドルの断面中心を中心軸として上下方向の可動性を有する突起状の操作レバーから形成される操作部を備えたブレーキ装置が開示されている（特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第６５５８６４７号公報

【文献】実用新案登録第３２０６３９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１のブレーキ装置は、ハンドルの端部近傍に該ハンドルの外周円の円周面を回動自在に抱着した操作レバーを取り付け、前記ハンドルを把持したまま両手で操作レバーを上方または下方に回転させることにより制動するブレーキ装置である。この場合、自転車走行中は、前記操作レバーを手のひらで常時把持しておく必要があり、従来のようにハンドルのみを保持する場合に比べ、手のひらに違和感があるだけでなく、ハンドル操作が不安定になるという問題があった。

【0008】

一方、上記特許文献２のブレーキ装置の操作部は、一端に円形底面を有し他端が開放された中空状の筒体で形成されると共に、前記円形底面の中心領域上に突起状の円柱形状の軸を有し、前記筒体の内部に左右のハンドルを収容して固定する固定部が設けられており、前記固定部の軸を周回して配設され、前記ハンドルの断面中心を中心軸として上下方向の可動性を有する突起状の操作レバーから形成されている。このブレーキ装置も特許文献１と同様に、自転車走行中は前記操作レバーを手のひらで常時把持しておく必要があり、従来のようにハンドルのみを保持する場合に比べ、手のひらに違和感があるだけでなくハンドル操作が不安定になるという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、自転車の前後車輪近傍に配されたブレーキ機構に基端側が固定されたブレーキワイヤーの先端側を、前記自転車のハンドルバーの両先端部に連結したブレーキレバーの基端に夫々接続し、前記ブレーキレバーを押し下げることにより前記ブレーキレバーの基端側を展開することで、前記ブレーキ機構により前後車輪にブレーキ動作を行う自転車のブレーキ装置である。

【0010】

即ち、前記ハンドルバーの両端に展開可能に接続した一対のブレーキレバーと、前記ハンドルバーの先端面と前記ブレーキレバーの基端面を展開可能に連結する一対の連結具と、前記ブレーキレバーの基端側外周部に設けられ前記ブレーキワイヤーの先端を保持するワイヤーエンド受部とより構成されている。

【0011】

前記連結具は、ハンドルバー拘持側筒とブレーキレバー拘持側筒より構成されており、前記ハンドルバー拘持側筒と前記ブレーキレバー拘持側筒が当接する円周面には、展開と当接を繰り返すことによるズレを防止するために、凹凸の勘合部が設けられている。

【0012】

前記一対の連結具の展開方向は、前記ブレーキレバーの軸線に対して、水平前方から垂直下方の範囲である。

【0013】

前記ブレーキ装置は、ハンドルバーの両先端部に連結されており、ブレーキ操作時は、両側のブレーキレバーを同時または左右いずれかのブレーキレバーを単独で操作することが可能な自転車のブレーキ装置である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ハンドルバーの両端部に連接されるブレーキレバーを、走行中は常に握持しており、緊急時にはブレーキレバーを押し下げることでブレーキ装置が作動するため、歩行者等の飛び出し等の緊急時にも素早く対応することができる。

【0015】

また、常にブレーキレバーを握ったままで走行し、緊急時は、握ったままのブレーキレバーを押し下げるという簡単かつ確実な操作によって、弱い力であってもブレーキワイヤーを引く力が増幅されて前記ブレーキワイヤーの基端側がより効率的に引張されることとなり、運転者は手の握力を必要とすることなく、弱い力で容易な操作により、強固なブレーキ動作を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第一実施形態に係るブレーキ装置の構成を示す断面図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係るブレーキ装置の作動状態を示す断面図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係るブレーキ装置の作動状態を示す斜視図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係るブレーキ装置を自転車に装着した状態を示す正面図で、（ａ）は走行状態を示したもので（ｂ）はブレーキ作動状態を示したものである。

【図5】本発明のブレーキ装置のブレーキレバー押し下げ方向を示す説明図である。

【図6】本発明の第二実施形態に係るブレーキ装置の構成を示す正面図である。

【図7】本発明の第二実施形態に係るブレーキ装置の作動状態を示す断面図である。

【図8】本発明の第二実施形態に係るブレーキ装置の構成を示す右側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

（第一実施形態）
以下、第一実施形態に係るブレーキ装置１について、図面に基づいて説明する。図１に示すように、自転車の左右のハンドルに装着されるブレーキ装置１であって、前後車輪近傍に配されたブレーキ機構（図示しない、以下同様）に一端側（車輪側）が固定されたブレーキワイヤー４の他端側（ハンドルレバー側）と接続し、このブレーキワイヤー４の他端側を引張することにより、前記ブレーキ機構によってこの自転車の車輪にブレーキ動作を行うブレーキ装置１である。

【0018】

図１～図３は、ハンドルの右手側に装着したブレーキ装置１を図示したものである。前記ブレーキ装置１は、ハンドルバー２の両端部に左右対称となるように一対の連結部５がハンドルバー２及びブレーキレバー３を拘持している。前記連結部５は、ハンドル拘持側筒５１とブレーキレバー拘持側筒５２の端面が相互に当接した状態で、底部に形成されたヒンジ５３の回転軸５４により開閉自在に拘持されている。なお、前記連結部５を前記ハンドルバー２及びブレーキレバー３に固着する手段（図示しない）は、ハンドル拘持側筒５１及びブレーキレバー拘持側筒５２の外周面からハンドルバー２及びブレーキレバー３の外周面に到達する複数のネジ穴を穿設して、該ネジ穴にビスを挿入して固定している。

【0019】

前記ハンドル拘持側筒５１の円周上の頂部には、車輪近傍に配されたブレーキ機構に一端側が固定されたブレーキワイヤー４の他端側を貫通する貫通孔５１２が穿設されたブレーキワイヤー保持片５１１が設けけられている。前記ブレーキレバー拘持側筒５２の円周上の頂部には、前記貫通孔５１２に対抗する位置にブレーキワイヤー４の他端側の端部を貫通して保持する貫通孔５２２を有するブレーキワイヤー保持片５２１が設けられており、前記貫通孔５２２の先端部にはブレーキワイヤー４の他端側の端部を係止するブレーキワイヤー端係止部５２３が設けられている。

【0020】

図２は、本ブレーキ装置１を作動させた状態を示す断面図であり、図３は、理解を容易にするための斜視図である。図２及び図３に示すようにブレーキレバー３を、ハンドルバー２の中心軸に対して垂直方向に押し下げる（ハンドルバー２が水平でない場合は、該ハンドルバー２の中心軸に対して垂直方向）と、ヒンジ５３の回転軸５４を支点として、ブレーキレバー拘持側筒５２が展開する。これに伴いブレーキワイヤー保持片５２１が円弧を描くように展開することで、車輪近傍に配されたブレーキ機構に一端側が固定されたブレーキワイヤー４が他端側に引っ張られることにより、自転車の車輪が制動される。次に、前記ブレーキレバー３を押し下げる力を解除すると、前記ブレーキ機構の反力により、前記ブレーキレバー３は図１の状態に復帰して制動が解除される。

【0021】

前輪用のブレーキワイヤー４を右手側のブレーキワイヤー保持部５１１及びブレーキワイヤー保持部５２１に取り付ける手順を図１で説明する。保護チューブ４１から前記ブレーキワイヤー４を抜き出して、前記ブレーキワイヤー４の他端側の先端をブレーキレバー拘持筒５２の貫通孔５２２に挿入し、次にハンドルバー拘持筒５１の貫通孔５１２に挿入後、前記保護チューブ４１をブレーキワイヤー４に被着させ、その端部を前記ハンドルバー拘持筒５１の貫通孔５１２に当接させた後、先端側のブレーキワイヤー（図示しない）をブレーキレバー３を押し下げ操作しながらブレーキの作動状態を確認して前記前輪のブレーキ機構に固定する。なお、後輪用のブレーキワイヤー４を左手側のブレーキワイヤー保持部５２１に取り付ける手順も、前記と同様に行うことができる。

【0022】

自転車用ハンドルは、用途に応じて様々な形状がある。例えば、シティーサイクルではセミアップハンドルとフラットハンドル等があり、スポーツバイクのハンドルはフラットハンドルとドロップハンドル等がある。本発明のブレーキ装置は、殆どのハンドルに対応可能であるが、既設のハンドルは用途や形状に合わせて直径や横幅が相違しており、横幅が長いと狭い場所で駐輪し難くなる。また、他の自転車や歩行者とのすれ違い時に接触や衝突が生じる可能性があり注意を要する。したがって、本発明のブレーキ装置は、自転車に装着されている既成ハンドルの両端部を所望サイズに切断して、本発明のブレーキレバーを連結するか、横幅が短尺または狭いハンドルバーを採用することが望ましい。

【0023】

図４は、上記手順によりハンドルバー２に装着されたブレーキ装置を、車両前方から見た正面図の一例であり、（ａ）は停止または走行状態を示したもの、（ｂ）はブレーキレバーを作動（押し下げ）した状態を示したものである。なお、自転車のハンドルバー２の両端部には、把持性や操作性の観点からゴムや樹脂等のグリップ６が取り付けられており、本発明においてもグリップ６を装着することが望ましい。

【0024】

図５は、本発明のブレーキ装置のブレーキレバー押し下げ方向を示す説明図である。ブレーキレバーは、ハンドルバー（およびブレーキレバー）の中心軸に対して、３６０°の全方向に折り曲げできるよう装着が可能である。しかし、図５に示すようにハンドルバー（およびブレーキレバー）の中心軸に対して自転車走行方向の水平線を０°とし、垂直方向を９０°とすると、前記ブレーキレバーの押し下げ方向は、好ましくは０°～９０°（Ａの範囲）であり、より好ましくは１０°～８０°（Ｂの範囲）である。したがって、連結部５を装着するときは、ハンドルバー２及びブレーキレバー３の中心軸に対する連結部５の傾斜角度は、自転車のハンドル形状や構造に応じて、前記した好ましい押し下げ方向を勘案して適宜設定する。

【0025】

ブレーキ装置１の形状は、ハンドルバー２の端部とブレーキレバー３の端部を当接させて、この当接面を拘持する構造であるから、左右兼用の構造となることとなり、右ハンドル側専用品及び左ハンドル側専用品を別々に製造することは不要となり、着脱や交換などの維持管理の手間も抑制され、使い勝手の良い優れたものとなる。

【0026】

すなわち、ブレーキ装置１は、リング形状で構成されることによって、左右同じ部品を使える設計とすることができ、別途の設計や部材を要することなく交換可能であり、製造も容易に行うことができる。

【0027】

このブレーキ装置に用いるブレーキレバー３は、特に材質は限定されず、各種金属の使用が可能であり、好ましくは鉄、ステンレスまたはアルミ素材、より好ましくはアルマイト処理されたアルミ素材である。これにより、軽量性と堅牢性が得られる。

【0028】

連結部５１、５２は、特に材質は限定されず、各種の合成樹脂や金属の使用が可能であるが、可動部を有するので強度が必要なことと、雨天使用されることより防錆材が好ましい。例えば、好ましくは強化プラスチック、ステンレスまたはアルミ素材であり、より好ましくは、ステンレスである。これにより耐水性と堅牢性が得られる。

【0029】

本発明では、従来の自転車のようなブレーキレバーを排して、ハンドルバー２の両端部にブレーキレバー３を回動自在に連接したものである。運転者は、従来の自転車のハンドルバーを両手で握るのと同様に、ブレーキレバー３を握って運転を行い、緊急時には、従来のようなブレーキレバーに手指の一部を係止して操作するのではなく、運転時に把持している前記ブレーキレバー３を押し下げればよい。

【0030】

これにより、ブレーキ装置１と運転者の手との固定性が高い状態が維持できることとなり、より安定性を高めてブレーキ動作を行うことができる。また、運転者が操作した時に、ブレーキレバー３の操作による制動操作の遅れや、違和感も感じ難いという優れた効果が得られる。

【0031】

前記ブレーキ操作は、テコの原理に従って、連結部のヒンジ５３の回転軸５４を支点としてブレーキレバー３を下方向に押し下げるだけの容易な操作により、ブレーキワイヤー４を引く力が伝達されて前記ブレーキワイヤー４の他端側がより効率的にブレーキレバー３側に引張されることとなり、自転車の運転者が強い握力を必要とすることなく、手首全体で押し下げるという容易な操作によって、強固なブレーキ動作が実現できる。

【0032】

（第二実施形態）
第二実施形態に係るブレーキ装置１ａについて、図面に基づいて説明する。第二実施形態に係るブレーキ装置１ａは、第一実施形態に係るブレーキ装置１において、連結部のヒンジ形状が図７に示すようなアーム形状・構造となっている点において相違している。なお、その他の形状、構造及び機能については第一実施形態と同一である。以下、相違点について説明する。

【0033】

図６において、本ブレーキ装置は、ハンドルバーの両端部に左右対称となるように一対の連結部５ａが、ビス５６及びビス穴５７によりハンドルバー２及びブレーキレバー３に拘持されている。該連結部５ａは、ハンドル拘持側筒５１ａとブレーキレバー拘持側胴５２ａの端面が相互に当接した状態で、下部に形成されたハンドル側アーム５５１とブレーキレバー側アーム５５２に装着された回転軸５４により開閉自在に拘持されている。その他の形状・構造については第１実施形態と同様であるため、説明は省略する。

【0034】

図７は、本ブレーキ装置を作動させた状態を示す断面図である。図７において両側または片側のブレーキレバー３を、ハンドルバー２の中心軸に対して垂直方向に押し下げると（ハンドルバー２が水平でない場合は、該ハンドルバー２の中心軸に対して垂直方向）、ハンドル側アーム５５１及びブレーキレバー側アーム５５２に挿入された回転軸５４を支点として、ブレーキレバー拘持側筒５２ａが展開する。これに伴いブレーキワイヤー保持片５２１が円弧を描くように展開することで、車輪近傍に配されたブレーキ機構に一端側が固定されたブレーキワイヤー４が他端側に引っ張られることにより、自転車の前輪または後輪が制動される。次に、前記ブレーキレバー３を押し下げる力を解除すると、前記ブレーキ機構の反力により、前記ブレーキレバー３は図６の状態に復帰して制動が解除される。

【0035】

図８は、本発明の第２実施形態に係るブレーキ装置の構成を示す右側面図である。図８において、ブレーキレバー拘持側筒５２ａの上部には、ブレーキワイヤー保持部５２１が設けられており、ブレーキワイヤー４を挿入する貫通孔５２２と前記ブレーキワイヤー４の端部を保持するブレーキワイヤー端係止部５２３が形成されている。前記ブレーキレバー拘持側筒５２ａの円周面には、前記ブレーキレバー拘持側筒５２ａをブレーキレバー３の円周表面に固定するためにビス穴５７及びビス５６が設けられている。ブレーキレバー拘持側筒５２ａの下部には、前記ブレーキレバー拘持側筒５２ａを展開させるためのブレーキ側アーム５５２が、ハンドル側アーム５５１を挟むように設けられており、前記アーム５５２は回転軸５４により回動自在に軸支されている。

【0036】

なお、図示しないが、他の実施形態として、連結部５をハンドルバー２及びブレーキレバー３に拘持する連結部５、５ａの構造を、実施例１及び実施例２に示すような筒状ではなく、２分割としたり円周筒の１か所を切除して締結部を設け、前記締結部をハンドルバー２及びブレーキレバー３にビス等で締結してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明は、様々な用途や形状を有する自転車及び電動自転車に装着されるブレーキ装置として、好適に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0038】

１、１ａ ブレーキ装置
２ ハンドルバー
３ ブレーキレバー
４ ブレーキワイヤー
４１ 保護チューブ
５、５ａ 連結部
５１、５１ａ ハンドルバー拘持側筒
５１１ ブレーキワイヤー保持部
５１２ 貫通孔
５１３ 拘持胴当接用凹部
５２，５２ａ ブレーキレバー拘持側筒
５２１ ブレーキワイヤー保持部
５２２ 貫通孔
５２３ ブレーキワイヤー端係止部
５２４ 拘持胴当接凸部
５３ ヒンジ
５４ 回転軸
５５ アーム
５５１ ハンドル側アーム
５５２ブレーキ側アーム
５６ ビス
５７ ビス穴
６ グリップ

【要約】

【課題】 本発明は、自転車等のハンドルの両端部に設置され、自転車等の走行を停止する操作が容易で、且つ、確実にブレーキ動作が行えるブレーキ装置を提供する。
【解決手段】 自転車等の前後車輪近傍に配したブレーキ機構に基端側が固定されたブレーキワイヤー４の先端側を、ハンドルバー２の両先端部に連結したブレーキレバー３の基端に夫々接続し、ブレーキレバー３を押し下げることによりブレーキレバー３の基端側を展開し、ブレーキ機構により前後車輪にブレーキ動作を行う自転車等のブレーキ装置１であり、ハンドルバー２の両端に展開可能に接続した一対のブレーキレバー３と、ハンドルバー２の先端面とブレーキレバー３の基端面を展開可能に連結する一対の連結具５と、ブレーキレバー２の基端側外周部に設けられ、ブレーキワイヤー４の先端を保持するブレーキワイヤー端係止部より構成されている。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】