キャリパーブレーキ:自転車の制動を支える歴史ある技術
キャリパーブレーキは、
自転車用ブレーキの主要な形式の一つです。
ロードバイクや
シティサイクルに多く用いられ、特に
シティサイクルでは前輪ブレーキとして頻繁に採用されています。その歴史は古く、
1900年代初頭、
安全型[[自転車]]の前輪ブレーキとして開発されたのが始まりです。現在でも広く普及しており、
自転車用ブレーキの中でも最も長い歴史を持つタイプと言えるでしょう。
キャリパーブレーキの名称と基本構造
「キャリパー」の名は、機械工作用の計測器である「キャリパース」の形状に類似していることからきています。特に「外パス」と呼ばれるタイプのキャリパースとの類似性が顕著です。
キャリパーブレーキの基本構造は、左右独立したブレーキ
アーチが
軸に固定され、アームを引き絞ることでブレーキシューの間隔を狭め、リムを挟んで制動力を発生させる仕組みです。アームを引き絞るには主にブレーキワイヤーが使われ、特に主流のサイドプル方式では、余計な部品を必要としない簡潔さが特徴です。このワイヤー式ブレーキとの親和性の高さから、キャリパーブレーキの普及はワイヤー式ブレーキの普及と密接に関係しています。
前輪用と後輪用では、取り付け位置やボルトの長さ、ブレーキシューの向きなどが若干異なります。前輪用はフロントフォークのフォーククラウンに、後輪用はシートステイのブリッジに固定されますが、それぞれ異なる厚みを持つため、ボルトの長さも異なってきます。また、車輪の回転方向に対してブレーキ本体の取り付け方向が逆になるのが一般的です。そのため、ブレーキシューに方向性がある場合は、前輪と後輪で取り付け方向が逆になります。
キャリパーブレーキの種類
キャリパーブレーキは構造によって、大きくサイドプルとセンタープルの2種類に分けられます。サイドプルはさらに、シングルピボットとダブルピボットに分類されます。それぞれのタイプについて、詳細を見ていきましょう。
サイドプル・キャリパーブレーキ
サイドプルブレーキは、ワイヤーがブレーキ
アーチの側面から引かれるタイプです。
シングルピボット
シングルピボットは、サイドプルの最も基本的な形態です。1970~80年代にはロードレースでも広く使われていましたが、現在は
シティサイクルの前輪ブレーキなどに多く用いられています。安価な
自転車に多く採用されていることから、安価なブレーキというイメージが強いですが、軽量であるため、高級なレース用ブレーキとして使われている例もあります。
シングルピボットは制動力がダブルピボットに比べて弱く、左右のブレーキ
アーチとブレーキ本体が一本のボルトで固定されているため、動作バランスに難点があります。安価な製品では片効きが起こりやすい傾向がありますが、高品質な製品であれば適切な整備で解消可能です。
ダブルピボット
ダブルピボット(デュアルピボット)は、左右のブレーキ
アーチの作動
軸が独立しているのが特徴です。これにより、
てこの原理が有効に働き、軽い操作力で十分な制動力を得ることができます。また、シングルピボットに比べて片効きが起こりにくいのも利点です。現在、スポーツサイクルで「キャリパーブレーキ」といえば、このダブルピボットを指すことが多いです。ロードレースはもちろん、近年では高品質な
シティサイクルや電動アシスト
自転車にも採用されています。
左引きと右引き
サイドプルブレーキには、ワイヤーが接続されるアームの位置によって「左引き」と「右引き」があります。
ロードバイクでは左引き、
シティサイクルでは右引きが多い傾向がありますが、これは地域差によるブレーキ操作方法の違いに由来します。
センタープル・キャリパーブレーキ
センタープルブレーキは、1950~60年代にロードレースで広く使われていました。日本では1980年代までスポルティーフなどにも使われていましたが、現在はあまり見かけなくなりました。左右のブレーキ
アーチの中央をワイヤーで引っ張る方式で、現代の
マウンテンバイク用ブレーキであるUブレーキの先駆けと言えるでしょう。
キャリパーブレーキのサイズ
キャリパーブレーキは、キャリパーアームの長さ(リーチ)によってサイズが異なります。
ロードバイク用はリーチが短く(ショートリーチ)、
剛性を高めるために設計されています。太いタイヤには干渉するため注意が必要です。一方、
シティサイクルなど太いタイヤとの組み合わせや、泥よけ装着を考慮したロングリーチやミディアムリーチの製品もあります。リーチが長いものは、幅も広い傾向があります。
まとめ
キャリパーブレーキは、長い歴史を持ち、現在でも様々な
自転車で広く使われている信頼性の高いブレーキです。シングルピボットとダブルピボット、センタープルといった種類があり、それぞれに特徴があります。
自転車を選ぶ際には、用途やタイヤの太さなどに合わせて、適切なリーチのキャリパーブレーキを選択することが重要です。