自転車のブレーキ

自転車のブレーキは、自転車の速度を落としたり、車輪の動きを止めたりします。主な 2 つのタイプは、リム ブレーキとディスク ブレーキです。ドラム ブレーキは自転車ではあまり一般的ではありません。

ほとんどの自転車のブレーキ システムは、3 つの主要コンポーネントで構成されています。1 つは、ライダーがブレーキをかけるための機構 (ブレーキ レバーやペダルなど)、もう 1 つは、その信号を伝達するための機構 (ボーデン ケーブル、油圧ホース、ロッド、自転車のチェーンなど)、もう 1 つは、 2 つ以上の表面を押し付けて、摩擦によって自転車とライダーの運動エネルギーを熱エネルギーに変換して放散させるブレーキ機構 (キャリパーまたはドラム) です。

カール・ドライスは、 1817年に製作したラウフマシーンの後部の鉄製タイヤに押し付けられる回転式ブレーキシューを採用した。^[1]この方式は、後輪に押し付けるスプーンブレーキを備えたボーンシェイカーなどのペダル付き自転車にも引き継がれた。 ^[2]ブレーキはレバーかハンドルに繋がるコードで操作した。また、固定輪駆動のペダルに抵抗することで減速することもできた。

次に開発された自転車であるペニー・ファージングも、同様にスプーンブレーキまたはペダルを後ろへ回すことでブレーキがかけられた。1870年から1878年にかけての開発期間中、ブレーキにはさまざまな設計があり、そのほとんどは後輪で作動するものだった。しかし、後輪がどんどん小さくなり、ライダーの体重が前輪にかかるようになると、後輪でのブレーキの効きが悪くなった。1873年にジョン・キーンが導入した前輪ブレーキは、その制動力の高さから1880年までに一般的に採用された。^[3]

ペニー・ファージングの乗り手の中には、後ろ足でペダルをこぐだけして降りて急な坂を歩いて下る人もいたが、ほとんどの乗り手はブレーキも使っていた。^[2]ブレーキがあれば、乗り手はペダルから足を離してハンドルバーの上に脚を置くことで坂を惰性で下ることができたが、ほとんどの乗り手は降りて急な坂を歩いて下ることを好んだ。^[3]足をハンドルバーの下に置き、ペダルから足を離してフォークのフットレストに乗せると、足がスポークに引っかかって重大な事故が起こることがあった。^[2]

ペニー・ファージングのスプーンブレーキの代替として、1887年にブロウェットとハリソンが特許を取得したキャリパーブレーキがありました。 ^[4]この初期のキャリパーブレーキでは、ペニー・ファージングの小さな後輪の外側に接触するゴムブロックが使用されていました。

1870年代から1880年代にかけて、今日の自転車とほぼ同じような、同じ大きさの2つの車輪を持ち、当初はゴム製のタイヤを装着していた安全自転車が開発された。これらは通常、前輪にスプーンブレーキを装備し、後輪ブレーキ機構は装備していなかったが、ペニー・ファージングのように固定ギアを使用し、ペダルの動きに抵抗することで後輪ブレーキを作動させた。ほとんどの自転車で使用されていた木製のリムは比較的壊れやすいため、リムブレーキはまだ使用できなかった。^[要出典] 1890年代後半には、リムブレーキとフリーホイールが導入された。^[2]

ダンロップタイヤ社による大量生産の空気入りタイヤの導入により、スプーンブレーキの使用は減少し始めた。これは、新しいタイヤの薄いケーシングがすぐに摩耗する傾向があったためである。この問題により、代替のブレーキシステムの需要が高まった。1897年11月23日、カリフォルニア州オークランドのダックス・サイクラリー社のエイブラム・W・ダックが、ダック・ローラーブレーキ（米国特許594,234）の特許を取得した。^[5]ダックブレーキは、ハンドルバーのレバーで操作されるロッドを使用して、ツインゴムローラーを前輪に引っ張り、前輪にブレーキをかけるものであった。^[6]

1898 年、フリーホイール惰力走行機構の登場後、後輪に初めて内蔵コースター ブレーキが導入されました。コースター ブレーキは後輪ハブに内蔵されており、ペダルを後ろに回すことで作動および制御されるため、タイヤの摩耗の問題が解消されました。米国では、20 世紀前半を通じてコースター ブレーキが最も一般的に装備されたブレーキであり、自転車の唯一のブレーキ システムとなることが多かったです。

スプーンブレーキまたはプランジャーブレーキは、おそらく自転車のブレーキの最初のタイプであり、空気入りタイヤよりも前のものです。^{[7]スプーンブレーキは、1800年代にソリッドゴムタイヤの}ペニーファージングで使用され、空気入りタイヤの安全自転車の導入後も使用され続けました。スプーンブレーキは、前輪の上部に押し付けられるパッド（多くの場合革製）または金属製のシュー（おそらくゴム張り）で構成されています。これらは、ほとんどの場合、右側のレバーでロッド操作されました。発展途上国では、足踏み式のスプーンブレーキが、古いロッドブレーキロードスターに後付けされることがあります。これは、フォーククラウンの背面に取り付けられたバネ仕掛けのフラップで構成されています。これは、ライダーの足で前輪に押し付けられます。

おそらく他のどの形式の自転車ブレーキよりも、スプーンブレーキは道路状況に敏感で、タイヤの摩耗を大幅に増加させます。

スプーンブレーキは、ダック ブレーキ、コースター ブレーキ、ロッド ブレーキの導入によって時代遅れになりましたが、西洋では1930年代まで大人用自転車の補助として、1950 年代まで子供用自転車の補助として使用され続けました。発展途上国では、ごく最近まで製造されていました。

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  コベントリー交通博物館にある 1886 年型スイフト セーフティ バイクの前輪のスプーン ブレーキ
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  オランダ、ヘーレンフェーンのバタヴス博物館にあるスプーン ブレーキのバリエーション
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  1898年製コロンビアモデル51レディースチェーンレスの自転車スプーンブレーキ
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  前輪にスプーンブレーキ
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  中国の貨物三輪車に即席のスプーンブレーキを取り付けた

1897年に発明されたダックブレーキまたはダックローラーブレーキは、ハンドルバーのレバーで操作されるロッドを使用して、ツイン摩擦ローラー（通常は木製またはゴム製）を前輪に押し付けます。^[6] 摩擦ワッシャーで固定され、タイヤの形状に合うように角度が付けられた車軸に取り付けられたローラーは、タイヤに接触すると摩擦ワッシャーに押し付けられ、前輪にブレーキをかけます。^[6]ブレーキ時以外は、テンションスプリングがローラーをタイヤから離します。^[6]ブレーキ力は、ハンドルバーの後ろに平行に取り付けられた非常に長いブレーキレバーによって強化され、ブレーキ時に追加のてこ作用を提供します（必要に応じて両手でレバーを引くことができました）。^[6] リアコースターブレーキと組み合わせて使用​​​​することで、当時のサイクリストは、スプーンブレーキまたはリアコースターブレーキのみを使用する場合よりもはるかに迅速に停止し、制動力をより適切に調整することができました。^{[8] [9]}ダックブレーキとしてよく知られたこのデザインは、当時の多くの著名なライダーに使用され、イギリス、オーストラリア、その他の国に広く輸出されました。^{[10] 1902年、ルイス・H・ビルは、}モーター付き自転車（オートバイ） で使用するためのダックローラーブレーキ（特許708,114）の改良版の特許を取得しました。^{[11] [12]}

リムブレーキは、摩擦パッドによって回転する車輪のリムにブレーキ力がかかるため、車輪と自転車の速度が遅くなることから、このように呼ばれています。ブレーキパッドは、革、ゴム、またはコルクでできており、多くの場合、金属製の「シュー」に取り付けられています。リムブレーキは通常、ハンドルバーに取り付けられたレバーによって作動します。

リムブレーキは安価で軽量、機械的に単純、メンテナンスが容易、そして強力です。しかし、リムが濡れていると性能が比較的悪く、リムが少しでも歪んでいるとブレーキが不均一になります。リムは地面のゴミをブレーキパッドに運ぶことがあるため、特に未舗装路面を走行する場合、ディスクブレーキ（ブレーキ面が地面より高い）よりもリムブレーキの方が泥や雪で詰まりやすくなります。リムブレーキは安価でメンテナンスが容易なため、低価格から中価格帯の通勤用自転車で人気があり、条件が厳しくないため欠点が軽減されます。リムブレーキは軽量であるため、ロードレース用自転車にも適しています。

リムブレーキは定期的なメンテナンスが必要です。ブレーキパッドは摩耗するため、交換する必要があります。摩耗すると、素材が摩耗するため、位置を調整する必要がある場合があります。ほとんどのブレーキの動きは完全に水平ではないため、パッドは摩耗するにつれて中心が失われ、パッドが不均一に摩耗することがあります。長期間使用し続けると、リムが摩耗することがあります。ブレーキ面が摩耗しすぎるとリムが壊滅的な故障を起こす可能性があるため、定期的にリムの摩耗をチェックする必要があります。摩耗は、濡れた泥だらけの状態によって加速されます。リムブレーキでは、リムが真っ直ぐである必要があります (円がずれていたり歪んでいたりしない)。リムに顕著なぐらつきがある場合、ブレーキ力が断続的または不均一になり、ブレーキがかかっていないときでもパッドがリムをこすってしまうことがあります。

ブレーキをかけると、摩擦面（ブレーキパッドとリム）が熱くなります。^[13]通常の使用では、ブレーキは限られた力で短時間かけられるため、熱は周囲の空気中にすぐに放散されるため、これは問題になりません。しかし、重い荷物を積んだ自転車が長い下り坂を走行している場合、熱エネルギーが放散するよりも速く加わり、熱が蓄積して部品が損傷し、ブレーキが故障する可能性があります。

リムにセラミックコーティングを施すと摩耗が軽減され、ウェットブレーキとドライブレーキの両方の性能が向上する可能性があります。また、断熱材であるため、リム内部への熱伝達がわずかに減少する可能性があります。^[14]

ブレーキパッドには、さまざまな形状と素材のものがあります。多くは、ブレーキに取り付けるためのポストまたはボルトが背面にある取り付け部またはブレーキシューに取り付けられた交換可能なゴム製パッドで構成されています。製造コストを抑えるために、パッドに直接アタッチメントが成形された一体型のものもあります。カートリッジタイプのブレーキパッドは、金属製の割りピンまたはねじ付きグラブスクリューで固定され、ブレーキシューをリムからずらすことなく交換できます。ゴムは、レバー操作が少なくて制動力が増すように柔らかくしたり、寿命を延ばすために硬くしたりできます。パッドのデザインの多くは長方形ですが、リムの半径に合わせて長く湾曲しているものもあります。パッドが大きいほど制動力が増すわけではありませんが、摩耗が遅くなるため (厚さに対して)、通常は薄くできます。一般に、取り付け部が適合していれば、ブレーキにはさまざまなパッドを取り付けることができます。カーボンファイバーリムは、不適切に適合したブレーキパッドによる損傷を受けやすいため、通常は非研磨性のコルクパッドを使用する必要があります。^[要出典]

セラミックコーティングされたリムは、パッドとリムの接触面に熱が蓄積されるため、特別なパッドと一緒に使用する必要があります。標準のパッドは、セラミックブレーキ面に「艶出し」を残し、その本来の粗さを減少させ、雨天時のブレーキ性能を大幅に低下させる可能性があります。^[要出典] セラミックパッドには通常、耐熱性のためにクロム化合物が含まれています。

雨天時の使用には、通常のゴムよりも濡れたアルミリム上で摩擦力が高いため、酸化鉄 (III) を含むブレーキパッドが使用されることがあります。このサーモン色のパッドは、最初は Scott-Mathauser 社によって製造され、現在は Kool-Stop 社によって製造されています。

リムの過度な摩耗を最小限に抑えるには、ブレーキパッドが十分に硬く、道路の砂利やリムの金属片がパッドの表面に埋め込まれないようにする必要があります。これらは研磨剤や削り粉として作用し、リムの寿命を著しく縮めます。

リムブレーキには多くのサブタイプがあり、その中には以下のものがある: ^[15]

ロッド作動式ブレーキ、または単にロッド ブレーキ( Raleigh の用語ではローラー レバー ブレーキ) は、ボウデン ケーブルではなく、一連のロッドとピボットを使用して、手動レバーに加えられた力を伝達し、ホイール リムのハブに面した内面に対して摩擦パッドを上向きに引っ張ります。形状から、「あぶみブレーキ」と呼ばれることが多かったです。ロッド ブレーキは、ウエストウッド リムと呼ばれるリム プロファイルで使用されます。このリム プロファイルは、ブレーキ面にわずかに凹んだ部分があり、リムの反対側にパッドを当てるブレーキに必要な平らな外面がありません。

リアリンケージ機構は、フォークとハンドルバーがフレームに取り付けられている部分で回転を可能にする必要があるため複雑です。一般的なセットアップは、フロントロッドブレーキとリアコースターブレーキを組み合わせることでした。重くて複雑ですが、リンケージは信頼性が高く耐久性があり、簡単な手工具で修理または調整できます。この設計は今でも使用されており、主にソラブやフライングピジョンなどのアフリカとアジアのロードスターで使用されています。

キャリパーブレーキはケーブル作動式ブレーキの一種で、ブレーキがホイールの上の 1 点に取り付けられ、理論的にはアームがリムの中央に自動的に配置されます。アームはタイヤの周囲に伸び、リムに押し付けるブレーキ シューで終わります。一部の設計では 2 つのピボット ポイントが組み込まれており、アームはサブフレーム上でピボットしますが、アセンブリ全体は依然として 1 点に取り付けられています。

キャリパーブレーキは、タイヤが広くなり、深くなると効きが悪くなり、ブレーキの機械的利点が減少する傾向があります。そのため、キャリパーブレーキは現代のマウンテンバイクではほとんど見かけません。しかし、ロードバイクでは、特にデュアルピボットサイドプルキャリパーブレーキは、 ほぼどこにでも見られます。

シングルピボット サイドプル キャリパー ブレーキは、ホイール上部のピボットで交差し、リムの反対側でブレーキ パッドを保持する 2 つの湾曲したアームで構成されています。これらのアームの片側には延長部があり、1 つはケーブルに接続され、もう 1 つはケーブル ハウジングに接続されています。ブレーキ レバーを握ると、アームが一緒に動き、ブレーキ パッドがリムを圧迫します。

これらのブレーキは、比較的細いタイヤにはシンプルで効果的ですが、幅の広いタイヤに合うようにアームを長くすると、たわみが大きく、結果として性能が低下します。適切に調整しないと、低品質のブレーキは作動中に片側に回転し、そのままになる傾向があり、ブレーキシューをリムから均等に離すのが難しくなります。これらのブレーキは現在、安価な自転車に使用されていますが、デュアルピボットキャリパーブレーキが導入される前は、あらゆる種類のロードバイクに使用されていました。

デュアルピボット サイドプル キャリパー ブレーキは、ほとんどの現代のレーシング バイクで使用されています。片方のアームはサイドプルのように中央でピボットし、もう片方はセンタープルのように横でピボットします。ケーブル ハウジングは、サイドプル ブレーキのように取り付けられます。これらのブレーキは、より高い機械的利点を提供し、より優れたブレーキングを実現します。デュアルピボット ブレーキは、従来のサイドプル キャリパーよりもわずかに重く、真円でないリムや、急な登り坂でフレーム内で左右に曲がるホイールを正確に追跡できません。プロのレーサーが、この原因による抵抗を排除するために、リア ブレーキのクイック リリースを外して山を登っているのをよく見かけます。^{[引用が必要]}

ダイレクトマウントリムブレーキは2つのマウントポイントを採用し、剛性と制動力を高めます。これはシマノによって開発され、オープンスタンダードとしてリリースされました。各アームの個別のマウントポイントにより、サイドプルブレーキのセンタリングが容易になり、30 mm以上のタイヤ幅に対応します。^{[16] [17]}

センタープル キャリパー ブレーキは左右対称のアームを備えているため、より効果的にセンターに収まります。ケーブル ハウジングはフレームに取り付けられた固定ケーブル ストップに取り付けられ、内部ケーブルはスライド部品 (「ブレーキ デルタ」、「ブレーキ トライアングル」、または「ヨーク」と呼ばれる) または小さなプーリーにボルトで固定され、その上を2 つのブレーキ アームを接続するストラドル ケーブルが通っています。ケーブルの張力は 2 つのアームに均等に分散されるため、ブレーキが片側または反対側に「セット」されることはありません。

これらのブレーキは手頃な価格で、かつてはサイドプル ブレーキの安価なモデルと高価なモデルの間の価格帯を埋めていました。ピボットとブレーキ パッドまたはケーブル アタッチメント間の距離がはるかに短く、たわみが減るため、リーチの長い用途ではサイドプル ブレーキよりも効果的です。ピボットを保持する固定ブリッジが非常に硬いことが重要です。

U ブレーキ(商標登録された990 スタイルとも呼ばれる) は、センタープル キャリパー ブレーキと基本的に同じ設計です。違いは、2 つのアーム ピボットがフレームまたはフォークに直接取り付けられるのに対し、センタープル キャリパー ブレーキのアーム ピボットは、1 本のボルトでフレームまたはフォークに取り付けられた一体型ブリッジ フレームに取り付けられることです。ローラー カム ブレーキと同様に、これはピボットがリムの上に位置するキャリパー設計です。そのため、U ブレーキはローラー カム ブレーキと互換性があることが多く、メンテナンスの問題も同じです。

Uブレーキは1980年代中盤から後半にかけてマウンテンバイクで使用されていましたが、特にリアブレーキの取り付け位置として当時人気があったチェーンステーの下に使用されていました。^[18]この位置は通常、フレームの剛性が高い場合に有利で、ステーのたわみによりレバーの移動距離が長くなり、有効なブレーキ力が低下するため、強力なブレーキでは重要な考慮事項です。残念ながら、この位置は泥で詰まりやすいため、クロスカントリーバイクではUブレーキはすぐに人気がなくなりました。

U ブレーキは、フリースタイル BMX のフレームとフォークの現在の標準です。この用途においてカンチレバー ブレーキやリニア プル ブレーキと比較した場合の U ブレーキの主な利点は、ブレーキとケーブル システムの横方向の突出が最小限に抑えられ、露出部分が滑らかであることです。これは、突出部分が損傷を受けやすく、ライダーの体や衣服に干渉する可能性があるフリースタイル BMX バイクでは特に有益です。

カンチレバーブレーキは、各アームがシート ステーまたはフォークの片側にある別々のピボット ポイントに取り付けられているブレーキの種類です。したがって、すべてのカンチレバー ブレーキはデュアル ピボットです。第 1 種と第 2 種の両方のレバー設計がありますが、第 2 種のほうがはるかに一般的です。第 2 種のレバー設計では、アームはリムの下でピボットします。ブレーキ シューはピボットの上に取り付けられており、2 つのアームが引き寄せられるとリムに押し付けられます。第 1 種のレバー設計では、アームはリム上でピボットします。ブレーキ シューはピボットの下に取り付けられており、2 つのアームが強制的に離れるとリムに押し付けられます。

マウントとパッドの間の距離が広いため、カンチレバー ブレーキはマウンテン バイクなどの幅広タイヤを使用する自転車によく好まれます。アームは設計された円弧内でのみ動くため、ブレーキ シューは複数の平面で調整可能でなければなりません。そのため、カンチレバー ブレーキ シューは調整が難しいことで有名です。2 級カンチレバー ブレーキのブレーキ シューが摩耗すると、リム上での位置が下がります。最終的には、ブレーキ シューがリムの下に入り込み、ブレーキが機能しなくなる場合があります。

カンチレバー ブレーキ設計に基づくブレーキの種類には、カンチレバー ブレーキとダイレクト プル ブレーキ (どちらも第 2 クラスのレバー設計)、およびローラー カム ブレーキと U ブレーキ (どちらも第 1 クラスのレバー設計) などがあります。

従来のカンチレバー ブレーキは、ダイレクト プル ブレーキより古くからあります。センター プル カンチレバー デザインで、両側に外側に角度の付いたアームが突き出ており、フレームまたはフォークにケーブル ハウジングの終端となるケーブル ストップがあり、センター プル キャリパー ブレーキと同様にアーム間にストラドル ケーブルがあります。ブレーキ レバーからのケーブルがストラドル ケーブルを上方に引っ張ると、ブレーキ アームが上方および内側に回転し、リムがブレーキ パッドの間で挟まれます。

もともと、カンチレバー ブレーキはほぼ水平のアームを持ち、ツーリング バイクやシクロクロス バイクで最大のクリアランスが得られるように設計されていました。マウンテン バイクが普及すると、これらにもカンチレバー ブレーキが採用されましたが、MTB のフレームが小さかったため、ライダーがかかとでリア ブレーキ アームをこすってしまうことがよくありました。この問題を克服するために設計されたのが「ロー プロファイル」カンチレバーで、アームは水平から 45 度に近くなっています。ロー プロファイル ブレーキは、従来のカンチレバーよりもケーブルの形状に細心の注意を払う必要がありますが、現在では最も一般的なタイプです。

従来のカンチレバーブレーキは自転車のサスペンションに適合させるのが難しく、フレームから多少突き出ています。そのため、通常はサスペンションのない自転車にのみ搭載されています。

リニアプルブレーキまたはダイレクトプルブレーキは、シマノのトレードマークであるVブレーキとも呼ばれ、カンチレバーブレーキのサイドプルバージョンで、同じフレームボスに取り付けられます。ただし、アームが長く、ケーブルハウジングが一方のアームに、ケーブルがもう一方のアームに取り付けられています。ケーブルがハウジングを引っ張ると、アームが引き寄せられます。ハウジングは一方のアームの上から垂直に入りますが、アーム間で力を横方向に伝達する必要があるため、柔軟なハウジングは「ヌードル」と呼ばれる90°曲がった剛性チューブによって延長されます（右手でフロントブレーキを操作する場合は、ケーブルハウジングの曲線が滑らかになるため、135°曲がったヌードルが使用されます）。ヌードルは、アームに取り付けられたあぶみに収まります。柔軟なベローズが露出したケーブルを覆うことがよくあります。^[19]

ケーブルとアームの間に介在する機構がないため、この設計は「ダイレクト プル」と呼ばれます。また、アームはケーブルがハウジングに対して移動する距離と同じ距離だけ移動するため、この設計は「リニア プル」とも呼ばれます。「V ブレーキ」という用語は、シマノの商標であり、この設計の最も一般的な実装を表しています。一部の高級 V ブレーキは、4 つのピボットの平行移動を使用しているため、摩耗に関係なく、ブレーキ パッドはホイール リムのほぼ同じ位置で接触します。

V ブレーキは、フレームやフォークに別個のケーブル ストップを必要としないため、多くのマウンテン バイクに見られるサスペンション システムとうまく機能します。V ブレーキの機械的利点は高いため、古いタイプのブレーキ用のレバーよりも長いケーブル移動距離を持つブレーキ レバーが必要です。機械式 (つまり、ケーブル作動式) ディスク ブレーキは、"ロード" 専用とされているものを除き、V ブレーキと同じ量のケーブル移動距離を使用します。一般的な規則として、いわゆる "フラット バー" 自転車 (主にマウンテン バイクとハイブリッド バイク) 用の機械式ディスク ブレーキは V ブレーキ レバーと互換性がありますが、"ドロップ バー" 自転車用の機械式ディスク ブレーキは、古いブレーキ設計 (カンチレバー、キャリパー、U ブレーキ) のケーブル プルと互換性があります。

設計の悪いVブレーキは、ヌードルの端が金属製のあぶみを抜けて突然故障し、車輪にブレーキ力がなくなることがあります。ヌードルはサービス品とみなされ、定期的に交換されますが、あぶみの穴は摩耗により大きくなる可能性があります。あぶみは通常交換できないため、高品質のVブレーキでは耐久性のある金属があぶみに使用されています。^[20]

ミニVブレーキ（またはミニV）は、通常8〜9センチメートルの短いアームを備えたVブレーキです。^[要出典]これにより、必要なケーブルの引っ張りが軽減され、カンチレバーブレーキ用のブレーキレバーと互換性があります。ミニVブレーキは、追加のケーブルストップが不要など、Vブレーキ固有の利点を保持しています。欠点は、アームが短いため、タイヤとホイールのクリアランスが非常に小さく、一般的にセットアップが許容範囲に入らないことです。カンチレバーブレーキと比較して小さいタイヤサイズしか対応できず、フェンダーの取り付けに問題が生じる可能性があり、泥が詰まりやすく、ホイールの交換が困難になる可能性があります。

V ブレーキでは、常に薄くて比較的長いブレーキ パッドが使用されます。パッドが薄いため、ホイールの取り外しが容易になります。ホイールの取り外しは、アームを押し合わせてヌードルをあぶみから外すことで実現します。長さが長くなったことで、薄い素材の深さを補い、パッドの寿命が長くなります。

ローラーカムブレーキは、ケーブルが単一の両面スライドカムを引っ張ることで作動するセンタープルカンチレバーブレーキです。（第1クラスと第2クラスのレバー設計がありますが、第1クラスが最も一般的であり、ここで説明します。）各アームにはカムフォロワーがあります。カムがフォロワーに押されると、アームが離れます。各アームの上部が外側に移動するにつれて、ピボットの下のブレーキシューがリムに対して内側に押し付けられます。^[21]ローラーカムブレーキの設計には多くの利点があります。カムが閉じる速度を制御するため、クランプ力を引っ張りに対して非線形にすることができます。また、設計により正の機械的利点が得られるため、最大クランプ力を他のタイプのブレーキよりも高くすることができます。ローラーカムブレーキは強力で制御可能であることで知られています。欠点は、セットアップにある程度スキルが必要で、ホイールの交換が複雑になる可能性があることです。また、メンテナンスも必要です。Uブレーキのように、パッドが摩耗するとリムに当たる位置が高くなります。再調整しないと、最終的にはタイヤのサイドウォールに接触する可能性があります。

ローラーカムの設計は、1982年頃にWTBのチャーリー・カニンガム^{[21]によって最初に開発され、}サンツアーにライセンス供与されました。^[要出典]ローラーカムブレーキは、1980年代から1990年代にかけての初期のマウンテンバイクで使用されており、標準的な位置でフォークブレードとシートステーに取り付けられ、クランクに干渉しないように剛性を高めるためにチェーンステーの下にも取り付けられていました。自転車に単一のローラーカムブレーキ（またはUブレーキ）が別のタイプと組み合わせて搭載されていることは珍しくありません。一部のBMXやリカンベント自転車では今でも使用されています。^[22]

ローラーカムの原理を使用するまれなバリエーションが 2 つあります。センタープルが不適切な場所では、サイドプル トグル カム ブレーキが開発されました。^[23]これもファーストクラスのカンチレバーで、片側スライド カム (トグル) を、リンクによってもう一方のアームに接続された一方のアームに対して使用します。カムがフォロワーに押し付けられると、リンクを介してもう一方のアームにも力が伝達されます。また、ハウジングがブレーキ フレームで終了する必要があるサスペンション フォーク専用に、サイドプル「サーベル カム ブレーキ」が開発されました。^[要出典]サーベル カムの設計では、ケーブルの端は固定されており、ハウジングが片側カムを動かします。

デルタブレーキは、その三角形の形状から名付けられたロードバイクのブレーキです。ケーブルは中央から入り、ブレーキ内部に収納された平行四辺形のリンクの角を2つの反対の角に引っ張り、他の2つの角からピボットの上のブレーキアームに押し出され、ピボットの下のアームがパッドをリムに押し込みます。この設計の特徴は、機械的利点がその範囲全体で接線関数として変化するのに対し、他のほとんどの設計では機械的利点は固定されていることです。^[24]

多くの人は^{、このブレーキ}を魅力的だと考えており、他の一般的なブレーキよりも風の影響を受けにくい。しかし、Bicycle Quarterly 誌は、デルタブレーキは重く、制動力が平凡で、機械的利点が変動するという不利があると批判した。^[25]特に、平行四辺形が小さいと、パッドの摩耗により機械的利点が劇的に増加する。しかし、てこ比が高いと、レバーのストロークがブレーキを完全にかけるのに十分ではないため、ライダーは軽いブレーキングでは普通に感じるが、強いブレーキングでは強くかけられないというブレーキを使えることになる。

基本的な設計は少なくとも1930年代に遡る。 1985年にカンパニョーロ社が最も多く製造したが、同じメカニズムに基づくブレーキはモドーロ（クロノス）、ヴァインマン社などでも製造されていた。^{[26] [27]}現在は製造されておらず、珍しいものである。

油圧リムブレーキは、最も一般的でないタイプのブレーキの 1 つです。カンチレバー ブレーキやリニア プル ブレーキに使用されるのと同じピボット ポイントに取り付けられるか、多くのトライアルフレームに見られる 4 ボルト ブレーキ マウントに取り付けることができます。1990 年代初頭には一部の高級マウンテン バイクで使用されていましたが、ディスク ブレーキの台頭とともに人気が低下しました。ケーブル作動式リムブレーキに比べてパフォーマンス面で中程度の優位性 (パワーとコントロール性の向上) がありますが、重量と複雑さがそれを相殺しています。一部の e-bike では、パワフルでメンテナンスが比較的少なく、電動アシストが利用できる場合は重量がそれほど問題にならないため、油圧リムブレーキが引き続き使用されています。

ディスクブレーキは、ホイール ハブに取り付けられ、ホイールとともに回転する金属ディスク、つまり「ローター」で構成されています。キャリパーは、ブレーキをかけるためにローターを圧迫するパッドとともにフレームまたはフォークに取り付けられています。ディスク ブレーキは、ケーブルによって機械的に、または油圧で作動させることができます。

ディスクブレーキはマウンテンバイク（ほぼ全てのダウンヒルバイクを含む）で最も一般的ですが、一部のハイブリッド自転車やツーリング自転車にも使用されています。2010年代後半には、レーシング自転車でもディスクブレーキが一般的になってきました。^[28]ディスクブレーキは、急な下り坂で制御された減速のためのドラッグブレーキとして使用されることもあります。

多くの油圧ディスク ブレーキには自動調整機構が備わっており、ブレーキ パッドが摩耗しても、ピストンがパッドからディスクまでの距離を一定に保ち、ブレーキ レバーのストロークを一定に保ちます。一部の油圧ブレーキ (特に古いもの) とほとんどの機械式ディスクには、パッドとローターの隙間を調整するための手動コントロールがあります。パッドの寿命中は、多くの場合、数回の調整が必要になります。

ディスク ブレーキは、次のようないくつかの要因により、水、泥、雪など、あらゆる状況で同様に優れた性能を発揮する傾向があります。

• ブレーキ面は地面から遠く離れているため、泥などの汚染物質がリムやパッドに付着したり、凍結したりする可能性があります。リムブレーキの場合、マウンテンバイクで泥だらけの泥道を走行すると、泥が最初に溜まるのは通常ブレーキです。ディスクブレーキのマウンテンバイクは、リアフレームとフロントフォークヨークがホイールから十分なクリアランスを持っている限り、泥が溜まりにくくなります。
• ディスクブレーキはホイールリムよりも熱を放散しやすい素材で作られていますが、スポーツサイズのディスクが小さすぎるため、この利点を活かすことができません。
• ローターには穴が開いており、パッドの下から水やゴミが排出される経路となります。
• ホイールリムは軽量金属で作られる傾向があります。ブレーキディスクとパッドはより硬く、より高い最大荷重に耐えることができます。
• ディスクブレーキであれば、車輪が曲がった自転車でも乗ることができますが、リムブレーキの場合は、車輪が曲がるとブレーキパッドに引っかかってしまうため乗ることができません。

その他の理由としては、次のものが挙げられます。

• すべてのタイプのブレーキは最終的にはブレーキ面が摩耗しますが、ブレーキ ディスクはホイール リムやドラムよりも交換が簡単で安価です。
• 非常に幅の広いタイヤを使用する場合は、リムブレーキでは幅の広いタイヤをクリアするためにさらに長いアームが必要になるため、ディスクブレーキが適しています。アームが長くなると、より大きく曲がり、ブレーキ性能が低下する傾向があります。ディスクブレーキはタイヤ幅の影響を受けません。
• 珍しいリムブレーキ設計とは異なり、ディスクブレーキはフロントおよびリアサスペンションと互換性があります。
• 同じフレームで異なるホイール サイズを使用できます。つまり、29 インチ タイヤ用に作られた同じフレームは、2 つのホイール サイズのリム径が異なるにもかかわらず、27.5 インチ以上 (650 以上) のタイヤも取り付けることができることがよくあります。これは、ローター サイズが一貫していてフレームに十分なクリアランスがある限り、ディスク ブレーキで可能です。リム ブレーキでは、リム サイズが異なると、同じリム ブレーキを異なるサイズのホイールで使用できないため、これは不可能です。ディスク ブレーキのホイール サイズのオプションにより、ライダーはより多くのオプションを利用できます。たとえば、より小さい直径のリム サイズのホイール (27.5 インチ以上など) を、より大きなリム サイズのホイール (29 インチなど) と同じ外径サイズの、より大容量の幅広のタイヤと組み合わせることができます。外径の一貫性は、2 つの異なるホイール サイズ間でフレームの形状を維持するため重要です。

ディスクブレーキには、主に「機械式」（ケーブル作動式）と油圧式の2種類があります。それぞれのシステムのユーザーの間では、長所と短所が盛んに議論されています。ケーブル作動式ディスクブレーキの長所は、低コスト、メンテナンスの手間がかからない、システムの重量が軽いこととされていますが、油圧式ディスクブレーキは、制動力が高く、制御性に優れていると言われています。ケーブル作動式ディスクブレーキは、従来、ドロップハンドルバーのブレーキレバーで使用できる唯一のタイプのディスクブレーキでしたが、^[33]現在はそうではありません。^{[34] [35]}

多くのディスクブレーキでは、パッドがキャリパーの両側から作動しますが、片方のパッドだけが動くものもあります。デュアルアクチュエーションでは、両方のパッドをキャリパーに対して動かすか、片方のパッドをキャリパーに対して動かしてから、キャリパーともう一方のパッドをローターに対して動かします。これは「フローティングキャリパー」設計と呼ばれます。シングルアクチュエーションブレーキでは、ハブ上で軸方向に浮く複数パーツのローターを使用するか、必要に応じてローターを横に曲げます。ローターを曲げると理論的には性能が劣りますが、実際には、高温のディスクで高力ブレーキをかけても良好な性能が得られ、より漸進性が得られる場合があります。^[要出典]

油圧システムを備えたディスクブレーキの場合、高性能キャリパーでは通常、片側につき 2 つまたは 3 つのピストンが使用されます。低コストで低性能のキャリパーでは、片側につき 1 つのピストンしか使用されないことがよくあります。^[要出典]ピストンの数を増やすと、ピストン面積が大きくなり、特定のマスターシリンダーでのてこ比が大きくなります。また、特にパッドが細長い場合は、パッド面全体でパッドの力を制御できるように、ピストンに複数のサイズがある場合があります。パッド面積を増やしてパッドの交換頻度を減らすには、細長いパッドが望ましい場合があります。対照的に、単一の大きなピストンは重くなる可能性があります。

ディスクブレーキキャリパーの取り付けには多くの規格があります。^[36]しかし、今日ではほとんどのメーカーがISまたはポストマウント（PM）規格を使用しています。これらはディスクサイズと車軸タイプによって異なります。2014年にシマノはハイエンドロードバイク向けに「フラットマウント」規格を導入し、トップクラスのブレーキキャリパーにのみ使用しています。^[37]

ポストマウントの欠点は、ボルトがフォークロアに直接ねじ込まれていることです。ねじ山が剥がれたり、ボルトが固着したりした場合は、ねじ山を修理するか、固着したボルトをドリルで穴を開ける必要があります。フレームメーカーは、リアディスクブレーキマウントのISマウントを標準化しました。近年、ポストマウントが普及し、一般的になりつつあります。これは主に、ポストマウントを使用するとブレーキキャリパーの製造コストと部品コストが削減されるためです。^[要出典]マウントの制限は、ローターの位置がより制約されることです。互換性のないハブ/フォークの組み合わせが発生し、ローターが範囲外になる可能性があります。

ローターの取り付けには多くのオプションがあります。ISは6ボルトマウントで、業界標準です。^{[38] [39]}センターロックはシマノが特許を取得しており、スプラインインターフェイスとロックリングを使用してディスクを固定します。センターロックの利点は、スプラインインターフェイスが理論的に剛性が高く、ロックリングを1つ取り外すだけで済むため、ディスクの取り外しが速いことです。欠点としては、デザインが特許取得済みであるため、シマノからライセンス料が必要になることです。ローターを取り外すには、シマノのカセットロックリングツール（またはスルーアクスルハブの場合は外部BBツール）が必要であり、トルクスキーよりも高価で一般的ではありません。IS 6ボルトの利点は、ハブとローターの選択肢が多いことです。^[39]

アダプターを使用すると、センターロックハブで6ボルトディスクを使用できるようになります。^[39]

取り付け基準の例を以下に示します。

• 国際規格 (IS)、6 ボルト 44 mm ボルト円直径 (BCD)
• センターロック（シマノ独自）
• Hope Technologyの 3 ボルト パターン (独自仕様)
• Rohloffの 4 ボルト パターン (独自仕様)

ローターには、直径 160 mm (6.299 インチ)、185 mm (7.283 インチ)、203 mm (7.992 インチ) など、さまざまなサイズがあります。メーカーがキャリパー専用のディスクを製造しているため、他のサイズも利用できます。寸法は多くの場合、数ミリ異なります。ローターが大きいほど、キャリパーが作用するモーメントアームが長くなるため、特定のパッド圧力に対してより大きなブレーキトルクが得られます。ローターが小さいほど、ブレーキトルクは小さくなりますが、重量が軽く、衝撃に対する保護が優れています。ローターが大きいほど、熱がすばやく放散され、熱を吸収する質量が大きいため、ブレーキのフェードや故障が減少します。ダウンヒルバイクは通常、より大きなブレーキ負荷に対応できるようにブレーキが大きくなっています。クロスカントリーバイクは通常、より小さなローターを使用し、負荷は小さくなりますが、かなりの軽量化が実現します。^[40]また、前輪で最大のブレーキが使用されるため (全体の最大 90%)、前輪には直径の大きいローターを使用し、後輪には小さいローターを使用するのが一般的です。^[41]

自転車のドラムブレーキは自動車のものと同じような働きをしますが、自転車用は油圧式ではなくケーブル式です。2 つのパッドがハブ シェルの内側のブレーキ面に対して外側に押し付けられます。自転車のドラムブレーキのシェルの内径は通常 70～120 mm (2.756～4.724 インチ) です。ドラムブレーキは、フロント ハブや、内部および外部のフリーホイールを備えたハブで使用されています。ケーブル式とロッド式の両方のドラムブレーキ システムが広く生産されています。

ローラー ブレーキは、シマノが製造した、特別にスプライン加工されたフロント ハブとリア ハブで使用するためのモジュラー ケーブル操作式ドラム ブレーキです。従来のドラム ブレーキとは異なり、ローラー ブレーキはハブから簡単に取り外すことができます。一部のモデルには、ホイールのスリップを困難にするために設計されたパワー モジュレーターと呼ばれるトルク制限装置が含まれています。実際には、大人サイズのホイールを備えた自転車では、この装置の効果が低下する可能性があります。

ドラムブレーキは、オランダなど一部の国では実用自転車で最も一般的ですが、カーゴバイクやベロモービルでもよく見られます。古いタンデム自転車では、ドラッグブレーキとして後部のドラムブレーキが採用されていることが多いです。

ドラムブレーキは、メカニズムが完全に密閉されているため、濡れた状態や汚れた状態でも安定したブレーキングが可能です。通常、リムブレーキよりも重く、複雑で、弱いことが多いですが、メンテナンスの手間が少なくて済みます。ドラムブレーキはクイックリリースの車軸固定に適しておらず、ドラムブレーキホイールを取り外すには、車軸だけでなくブレーキケーブルも取り外す必要があります。また、自転車のフレームまたはフォークに固定するトルクアームも必要であり、すべての自転車がこのような固定に対応したり、その力に耐えられるように作られているわけではありません。

1898 年にウィラード M. ファローによって発明された「コースター ブレーキ」は、「バック ペダル ブレーキ」または「フット ブレーキ」(一部の国では「トルペード」または「コントラ」、イタリアではコントロペダーレ) とも呼ばれ、内部フリーホイールを備えたバック ハブに統合されたドラム ブレーキの一種です。フリーホイールは他のシステムと同様に機能しますが、バック ペダルを踏むと、ブレーキはほんの少し回転した後に作動します。コースター ブレーキは、シングル スピード ハブと内部ギア ハブの両方に搭載されています。

このようなハブを前方にペダルで漕ぐと、スプロケットがネジを駆動し、このネジがクラッチを車軸に沿って動かし、ハブシェルまたはギアアセンブリを駆動する。ペダルを逆方向​​に漕ぐと、ネジがクラッチを反対方向に駆動し、2つのブレーキシューの間に押し込んでブレーキマントル（ハブシェル内の鋼鉄ライナー）に押し付けるか、スプリットカラーに押し込んでマントルに対して拡張する。ブレーキ面は鋼鉄であることが多く、ブレーキ要素は真鍮またはリン青銅で、バーミンガム製のペリーコースターハブに使用されている。粗雑なコースターブレーキも存在し、通常は子供用自転車に搭載されており、鋸歯状の鋼鉄ブレーキコーンがハブシェルの内側を直接掴み、ブレーキパッドやマントルは別個に存在しない。これらは漸進的な動作が少なく、意図せず後輪をロックする可能性が高くなります。

ほとんどのドラムブレーキとは異なり (ただし、シマノ ローラーブレーキと同様)、コースターブレーキは、静かな動作とスムーズな作動のために、すべての内部部品にグリースを塗布した状態で作動するように設計されています。ほとんどの灰色二硫化モリブデングリースは、金属同士の摩擦面を持つコースターブレーキに適しています。

コースターブレーキ自転車は、一般的にシングルコグとチェーンホイールを備え、3.2ミリメートル（1 ⁄ 8 インチ）幅のチェーンを使用することが多い。しかし、Sachs 2×3など、ディレイラー付きのコースターブレーキハブのモデルもいくつかある。これらは、頻繁に真っ直ぐに伸ばされる力に耐えることができ、ブレーキが作動する前にペダルを過度に逆回転させなくてもよい、特別な超短いディレイラーを使用している。コースターブレーキは、ハブギア設計にも組み込まれている。たとえば、Sturmey-ArcherのAWCとSRC3 、およびShimano Nexus 3スピード。Nexus inter-8のように、最大​​8段ギアを持つことができる。^[42]

コースターブレーキは、雨や雪などの外的要因から保護されるという利点があり、そのため雨や雪の中でも性能を発揮します。コースターブレーキは一般的に何年もメンテナンスの必要はありませんが、必要になった場合の修理はリムブレーキよりも複雑で、特にブレーキシューが拡張するより洗練されたタイプは複雑です。また、コースターブレーキは長い下り坂で使用するには放熱性が不十分で、この特徴は「リパックダウンヒル」レースなどのイベントで有名になりました。このレースでは、長い下り坂の熱でグリースが溶けたり煙が出たりした後、ライダーはほぼ確実にコースターブレーキのリパックを行う必要がありました。 ^[43]コースターブレーキはクランクが適度に水平でないと作動しないため、作動速度が制限されます。コースターブレーキは後輪専用なので、すべての後輪ブレーキに共通する欠点があり、車輪が滑りやすくなります。ただし、この欠点は、自転車にハンドレバーで操作する前輪ブレーキも付いていて、ライダーがそれを使用すると軽減される可能性があります。もう一つの欠点は、コースター ブレーキはチェーンが完全に無傷で噛み合っていることに完全に依存しているということです。チェーンが切れたり、チェーンホイールやリア スプロケットから外れたりすると、コースター ブレーキはブレーキ力をまったく発揮しません。ディスク ブレーキ以外のすべてのハブ ブレーキと同様に、コースター ブレーキはフレームにリアクション アームを接続する必要があります。ホイールを取り外したり、フォーク エンドで移動してチェーンの張力を調整する場合は、ボルトを外す必要がある場合があります。

ドラッグブレーキは、機械的な設計ではなく、用途によって定義されるブレーキの種類です。

ドラッグブレーキは、長い下り坂で自転車を止めるのではなく、一定の減速力で自転車の速度を落とすためのもので、自転車を止めるために別のブレーキシステムが使用されます。ドラッグブレーキは、リムブレーキを長時間使用するとリムが熱くなり破裂する恐れのある山岳地帯のタンデムなどの重い自転車によく使用されます。^{[44] [45]}典型的なドラッグブレーキは長い間ドラムブレーキでした。このタイプのブレーキの最大手メーカーはアライで、同社のブレーキはリアハブの左側にある従来のフリーホイールねじ山付きハブにねじ込まれ、ボーデンケーブルで操作されます。2011年現在、アライのドラムブレーキは数年前から生産中止になっており、在庫も底をつきつつあり、中古品はインターネットオークションサイトでプレミアム価格で取引されています。

最近では、大型ローターのディスクブレーキがドラッグブレーキとして使用されています。(Avid BB-7 機械式ディスクブレーキと 203 mm ローターを使用するタンデムライダー^{[誰? ]}の中には、以前の比較基準であるドラッグブレーキとして使用した Arai ドラムを使用した場合よりも、急ブレーキ時の熱問題が少ないと報告している人もいます。) DT-Swiss は、ディスクローターを Arai ドラムブレーキ用のねじ付きハブと結合するアダプターを製造していますが、それでもキャリパーの取り付けの問題は残ります。

バンドブレーキは、車輪とともに回転するドラムに巻き付けられ、きつく引っ張られてブレーキ摩擦を生み出すバンド、ストラップ、またはケーブルで構成されています。バンドブレーキは、1884年に三輪車に登場しました。 ^{[46]スターサイクルは、1902年に}フリーホイール付きの自転車にバンドブレーキを導入しました。^[47]バンドブレーキは現在でも自転車用に製造されています。^[48]

1990年代にロイス・ハステッドがヤンキー自転車に採用したリムバンドブレーキは、ケブラー製のシースで包まれたステンレス鋼のケーブルで構成され、ホイールリムの側面にあるU字型の溝に入っている。ブレーキレバーを握ると、ケーブルが溝に締め付けられ、ブレーキ摩擦が生じる。^[49]ブレーキレバーを放すとリターンスプリングがケーブルを緩めるため調整は必要なく、濡れているとブレーキが強くなる。ハステッドは産業機械で使用されているバンドブレーキにインスピレーションを受けたと述べた。 ^[50]ヤンキー自転車には後輪ブレーキしか付いていなかったが、米国消費者製品安全委員会の基準を満たしていた。

作動機構は、ブレーキ システムの一部であり、ライダーの力を、実際のブレーキをかけるシステムの部分に伝達します。ブレーキ システムの作動機構は、機械式または油圧式です。

現代の主な機械的作動機構は、ボウデンケーブルに連結されたブレーキレバーを使用してブレーキアームを動かし、パッドをブレーキ面に押し付ける。ケーブル機構は通常安価だが、ケーブルの露出部分に関連するメンテナンスが必要になる場合がある。他の機械的作動機構も存在する。バックペダル作動機構についてはコースターブレーキ、金属ロッドを組み込んだ機構についてはロッド作動ブレーキを参照。最初のスプーンブレーキは、ハンドルバーの端をひねって引っ張るケーブルによって作動した。^[51]

油圧ブレーキもブレーキレバーを使用してホースを通じて流体を押し出し、キャリパー内のピストンを動かしてパッドをブレーキ面に押し付けます。油圧リムブレーキも存在しますが、今日では油圧作動機構は主にディスクブレーキで使用されています。今日使用されているブレーキ液には、鉱油と DOT 液の 2 種類があります。鉱油は一般に不活性ですが、DOT 液はフレームの塗装を腐食させますが、沸点が高くなります。不適切な液を使用すると、シールが膨張したり腐食したりする可能性があります。^[要出典]油圧機構は密閉されているため、露出部分の汚染に関連する問題が発生する可能性は低くなります。油圧ブレーキが故障することはめったにありませんが、故障すると完全に故障する傾向があります。油圧システムの修理には特殊な機器が必要です。

油圧式ディスクブレーキは、2種類の一般的な液体を使用します。吸湿性があり、沸点が230℃の自動車グレードのDOT 4またはDOT 5.1と、吸湿性がなく、種類によって沸点が異なる鉱油です。 ^[52]ブレーキ内部のOリングとシールは、どちらか一方の液体で動作するように特別に設計されています。不適切な液体タイプを使用すると、シールが機能しなくなり、レバーに「グジュグジュ」とした感覚が生じ、キャリパーピストンが引き戻せなくなるため、スクレーピングディスクが一般的です。ブレーキ液リザーバーには通常、使用するブレーキ液の種類を示すマークが付いています。

AMP や Mountain Cycles のブレーキなどの古い設計では、レバーからキャリパーまでケーブルを使用し、ピストンに統合されたマスター シリンダーを使用します。一部のSantanaタンデム自転車では、レバーからヘッド チューブの近くに取り付けられたマスター シリンダーまでケーブルを使用し、後輪のキャリパーまで油圧ラインを使用していました。このような「ハイブリッド」設計では、油圧システムのてこ作用を利用でき、ケーブル ブレーキ レバーを使用できますが、重量が増し、標準ケーブルに砂が入り込む可能性があります。

古い Sachs ドラム ブレーキ キット (「Hydro Pull」) を使用すると、通常の Sachs 自転車ドラム ブレーキを油圧レバーとアクションに再構築できます。ドラムの外側に、ボーデン クランプの代わりにピストンが追加されます。このソリューションは、改造された Long John カーゴ バイクでよく見られ、低摩擦のレバー プル フロント ホイール ブレーキ アクションを実現します。Sachs がこのキットの生産を中止した後、同様のソリューションとして、ドラム シリンダー レバーに Magura ピストンを溶接することもあります。Magura アクションは Sachs キットのアクションと逆であるため、溶接が必要でした。

ブレーキ レバーは通常、ライダーの手が届きやすいハンドルバーに取り付けられています。ブレーキ レバーはシフト機構とは別個に取り付けられている場合もあれば、シフト機構に統合されている場合もあります。ブレーキ レバーは、ライダーが加えた力を機械式または油圧式の機構で伝達します。

ドロップハンドルの自転車には、複数の手の位置からブレーキをかけられるように、ブレーキごとに複数のブレーキレバーが付いている場合があります。1970年代に導入された、バーの上からブレーキをかけられるレバーは、エクステンションレバー、 セーフティレバー^[53]、またはブレーキの全範囲を作動させることができないという評判から、自殺レバーと呼ばれていました。現代のトップマウントブレーキレバーはより安全であると考えられており、プライマリレバーからのケーブルを「中断」し、ケーブルを引っ張るのではなくケーブルハウジングを下方に押してブレーキを作動させるという動作メカニズムから、割り込みブレーキレバーと呼ばれています。 ^{[54]このタイプのレバーは、}シクロクロスで人気があるため、「クロスレバー」とも呼ばれています。

ブレーキレバーの機械的利点は、ライダーがブレーキを作動させるのに十分なてこ作用と移動量を得るために、接続されたブレーキと一致する必要があります。一致しないブレーキとレバーを使用すると、機械的利点が大きくなりすぎてブレーキを適切に作動させるのに十分な移動量がなくなる (従来のレバーを使用した V ブレーキ) か、機械的利点が小さくなりすぎてブレーキを強くかけるのに非常に強い引きが必要になる (他のタイプのブレーキを使用した V ブレーキ レバー) 可能性があります。

機械式（ケーブル式）ブレーキレバーには、レバーを動かすのに必要なブレーキケーブルの長さによって2種類ある。^[55]

• 標準プルレバーは、キャリパー ブレーキ、従来のカンチレバー ブレーキ、および「Road」ブランドの機械的に作動するディスク ブレーキを含む、ほとんどのブレーキ設計で機能します。
• ロングプルレバーは、シマノ「Vブレーキ」などの「ダイレクトプル」カンチレバーブレーキ^[56]や、「マウンテン」ブランドの機械作動式ディスクブレーキで機能します。

アダプターを使用すると、あるタイプのレバーを、それ以外の互換性のないタイプのリムブレーキで使用できるようになります。^{[57]一部のブレーキレバーには、どちらのタイプのブレーキでも機能するように調整可能なレバーがあります。他のレバーは、最初はパッドを素早く動かし、ブレーキ面に接触するとより大きなレバーを提供するためにレバーの動きに応じて機械的利点を変化させます。 [58]}油圧ブレーキレバーは、液体リザーバー内のピストンを動かします。レバーの機械的利点は、ブレーキシステムの設計によって異なります。

自転車の運動力学により、ブレーキング中に前輪に重量が移動し、前輪のトラクションが向上します。フロントブレーキを強くかけすぎると、勢いによってライダーと自転車が前方に傾くことがあります。これは「エンド」と呼ばれるタイプのクラッシュです。リアブレーキを軽く使用すると、自転車がピッチオーバーが発生する限界に近づくと軽いスキッドが発生します。これは、フロントブレーキの力を減らす合図です。トラクションの低い路面や曲がるときに前輪がスキッドし、自転車はバランスをとることができず、横に倒れます。^[59]

タンデム自転車やその他のロングホイールベースの自転車（リカンベントやその他の特殊な自転車を含む）では、相対的に重心が低いため、前輪ブレーキを強くかけても自転車をひっくり返すことは事実上不可能であり、前輪が最初に滑ることになります。^[60]

状況によっては、速度を落とし、後輪ブレーキを多めに、前輪ブレーキを少なめに使用することをお勧めします。

• 自転車のブレーキ特性に不慣れな場合、初めて乗るときにブレーキをテストし、どの程度の手の力が必要かを知ることが重要です。
• 曲がるときに傾くとき（できれば曲がる前にブレーキをかけてください）。
• 濡れた舗装路、泥、雪、氷、または緩い石/砂利などの滑りやすい路面。滑りやすい路面での前輪のスリップから回復するのは、特に傾いた場合、困難です。
• 凹凸のある路面: ブレーキをかけているときに前輪が地面から離れると、前輪の回転は完全に停止します。ブレーキをかけたまま前輪が停止した状態で着地すると、前輪が滑り、ライダーがハンドルバーの上にひっくり返ってしまう可能性があります。
• 非常に緩い路面（砂利道や土の道など）： 路面が緩い状況では、減速したり制御を維持するために後輪を完全にロックすると効果的です。 ブレーキをかけると車輪が滑ってしまうような、路面が緩い急斜面では、通常よりも後輪ブレーキで自転車の制御を維持した方がよい場合があります。 ただし、どちらの車輪も完全に回転を停止してはいけません。そうすると制御がほとんどできなくなります。
• 急な下り坂: 傾斜角度によって前方宙返りが起こりやすくなり、さらに前輪のスキッドは回復が非常に困難になります (衝突の可能性が高くなります)。一方、後輪のスキッドでは、バイクをあまり制御不能にすることなく引きずることができます。
• 長い下り坂: 前後ブレーキを交互に使用すると、手の疲労やホイールリムの過熱を防ぐことができます。過熱すると、悲惨なタイヤの破裂や、油圧ディスクブレーキの場合は油圧液の沸騰を引き起こす可能性があります。
• フロントタイヤのパンク：空気の少ないタイヤにブレーキをかけると、タイヤがリムから外れ、衝突につながる可能性があります。^[61]

右側通行の国ではフロントブレーキレバーを左側に配置するのが慣例であり、その逆も同様である。^[62]これは、道路の中央に近い側の手が手信号に使用されることが多いためである。フロントブレーキレバーを右側に配置することは、オートバイのレイアウトを模倣しており、自転車からオートバイへの切り替え時に混乱を避けるのに有利である。

トラックバイクは、自転車競技場でのレース中に突然の速度変化を避けるため、ブレーキ無しで製造されている。トラックバイクは固定ギアを備えているため、ペダルの力を逆にして減速するか、ペダルを後方にロックしてスキッドを誘発することでブレーキをかけることができる。固定ギアのロードバイクにもブレーキがない場合があり、減速または停止はトラックバイクと同様に行われる。しかし、多くの固定ギアバイクには、安全上の理由または法的要件により、フロントブレーキが装備されている。一部のBMX自転車は、デタングラーの費用と複雑さを回避するために、ブレーキ無しで製造されている。^[要出典]通常、停止する方法は、ライダーが片足または両足を地面につけるか、シートと後輪の間に足を挟み込み、事実上スプーンブレーキとして機能することである。サイクルスピードウェイは、英国、ポーランド、オーストラリア、フランスで行われているクローズドトラックレースの一種である。特別に製造された自転車にはシングルフリーホイールがあり、ブレーキはない。コーナリング中に内側の足を引きずることで減速します。これらのバイクは公道での使用を意図したものではなく、トラックに保管されています。^[63]

ベルギー^[64]、オーストラリア^[65]、ドイツ^[66] 、イギリス^{[67] 、 [68]、}フランス^[69]、イタリア^[70]、ポーランド^{[要出典]、}日本^{[要出典]、}デンマーク^[71] 、スウェーデン^[72]、フィンランド^[73]では、公道でブレーキのない自転車に乗ることは違法である。

SureStopブレーキ システムは、後輪が後輪ブレーキから回転することで後輪ブレーキシューに生じる摩擦を利用して、1 つのレバーで前輪ブレーキを作動させます。これにより、ハンドルバーを越えるなどのブレーキ関連の事故のリスクが軽減されるとされています。

このシステムは、ハンドルバーから転倒する恐怖に対する解決策として販売されているにもかかわらず、後輪ブレーキの使用を強調し、前輪ブレーキの使用を最適化していません。このシステムは、サイクリストによるブレーキレバーの無頓着な使用を奨励し、自転車の前輪ブレーキは危険であるという神話を強化します。このシステムは、両輪のブレーキが直接結び付けられていることを意味するため、このようなシステムの合法性は国によって異なります。

老若男女を問わず自転車利用者は、緊急時に最短距離で停止できるよう、両方のブレーキを効果的に使用する訓練を受ける必要がある。^{[74] [75]}

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