Vブレーキ・キャリパーブレーキの仕組みについて

ブレーキレバーを引くことで、①インナーワイヤーが一方のブレーキのアームを引き、②アウターワイヤーやガイドパイプがもう一方のブレーキのアームを押すことでリムを挟む。
このように理解したのですが、②の押す力が何なのかわかりません。（①はインナーワイヤーを引く方向と同じ方向に力がかかっているので分かるのですが、②はそれと逆方向に力がかかっていてよくわかりません）

質問者からの補足コメント

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  回答ありがとうございます　補足があるので、できたら再度回答お願いします。
  
  アームとレバーの間の距離をさらに縮めようとする力が働き続ければ、アウターがアーム側に移動すればその分縮まりますね。
  →そのアウターをアーム側に押す（移動させる）力がよくわかりません。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2019/08/15 20:15

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  回答ありがとうございます　補足があるので、できたら再度回答お願いします。
  
  
  その結果としてブレーキ側はアウターチューブにインナーワイヤーが引っ張り込まれます。
  つまりアウターチューブ端とインナーワイヤー端の距離は縮まります。
  →距離が縮むのはわかるのですが、それはインナーワイヤーが引っ張られたことによる距離の縮みであって、アウターチューブが動くことによる距離の縮みではないですよね（=アウターチューブの位置は変わらないのでは？）
  なぜアウターチューブが動くのか（位置が変わるのか）がわかりません

  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2019/08/15 20:48

No.8 回答者： fxq11011 回答日時： 2019/08/20 11:36

もっと簡単な実験。

そのワイヤー現物をテーブルの上に置きます。
インナーの一端を固定、アウターもそれにピッタリつけます、適当に湾曲させた状態で起きます。
アウターのもう一方の位置のテーブルに目印つけます。
その状態でインナーを引っ張れば？、湾曲状態が直線状態になります（インナー、アウターとも）。
テーブルに目印をつけたアウターの先端位置、インナーを引っ張った方向に動いていますね。
次に別に状態で実験
インナーの一端をテーブルに固定、アウターの先端はそれより数１０ｃｍほど離した状態で全体は湾曲した状態にします。
さてインナーの固定していない方を引っ張るにあたり、そちら側のアウターの位置を固定します、そのうえでインナーを引っ張れば？。
湾曲が直線に近づくに連れて、アウターの固定されていない先端が動き数１０ｃｍの間隔がなくなります、間隔０ｃｍになるとインナーはそれ以上引っ張れません。
数１０ｃｍではなく十分に余裕があれば全体が直線になるまで引っ張れますし、アウターの先端も動き続けます。
これを力学的に説明・・・はあなたの力学に呈する知識・理解が必要になります、いまの自分の知識の範囲で考えることをお勧めします。
参考　結論としてはインナーを引っ張る「作用」に対する「反作用」がそんな形で現れます、直線になると作用と反作用が同じ大きさで、同じ直線上で向きが反対のためつり合い、それ以上の変化は起きません。

No.7 回答者： mocmoc 回答日時： 2019/08/18 11:44

＞①インナーワイヤーが一方のブレーキのアームを引き、

＞②アウターワイヤーやガイドパイプがもう一方のブレーキのアームを押す
＞②の押す力が何なのかわかりません
＞
先の皆さんが書かれていることを理解できていれば問題自体が起こらないのですが、てこの原理で言う「力点」が変わるからってことです。

アウターチューブ端が刺さっているアームがa。
ワイヤー端が固定されているアームがb。

動きとしてはブレーキレバーを握ればワイヤーが引っ張られていくことでアームbが梃子でシューはリムに近づく。
（当然アームbにおいて力点：ワイヤー固定端。支点：主軸。作用点：シュー側）

シューがリムに当たることによってアームbは固定状態になります。
さてここからですが、
アームbが「動かなくなった」ことで力点の位置はアームaのアウターチューブ端に移動します。

と同時に力点の入力の向きも変わります。
アームbが動いている間は力点への力はブレーキレバー側に向いています。

アームbが固定されたとき力点の位置はアームaになりますよね。
そのとき同時にアームaにとって力点の入力の向きはアームbワイヤー端になります。

力点に掛かる力の源は依然として「ブレーキレバーを引く」ことですが、部品に起こっている力の掛かる場所と向きが変わっているということです。

ブレーキレバーを引く力はワイヤーだけでなくチューブにも掛かっているので、どちらに対しての力かということで作用反作用という形で表現することになるのが、先の皆さんの解説です。


つまり
＞②の押す力が何なのかわかりません
＞
「押す」のではなくアームbのワイヤー端が「引いて」いるんです。
「見た目」はアームaが押されてる形になりますけどね。


（本当はアームが順番に動いているわけではないですが、便宜的にそのように説明）

補）
一人綱引き
綱には荷物が縛ってある。あなたが引っ張って荷物が動けば荷物が動いてあなたに近づく。
荷物が地面の突起に引っかかって動かなくなれば、ロープを手繰り寄せ続けるとあなたが荷物に近づくことになる。
荷物が止まったことで力の向きが変わったということですね。

No.6 回答者： fxq11011 回答日時： 2019/08/17 10:45

簡単に考えれば、例えば反り返った１ｍの板、

山なり状態で平らのところに置けば？、両端の間は、１ｍより短いですね。
山の部分を上から押さえつければ、１ｍになりますね、両端の位置が動きます、片方を固定しておけば、もう片方が動きます。
インナーを引っ張る力の反作用が、このうえから押さえつける力になります。

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2019/08/16 11:14

>それはインナーワイヤーが引っ張られたことによる距離の縮みであって

インナーワイヤーだけで考えると、アームのゴムがすでにリムに接触しているので力を加えても、距離は縮まりまりませんね
＞（=アウターチューブの位置は変わらないのでは？）
アウターチューブの位置（レバー側ではなく、アーム側）が変わります、だからそのアームが動きます。
距離＝アウターがレバー部分で固定された位置から、インナーがアームに接続された位置。
したがって、アウターの長さ＋アウターの先端からアームまで（インナーが裸の部分）。
この距離はインナーが引っ込むか、アウターがインナーにかぶさるか（アウターが動く）かどちらかで縮まります、相対的関係。
アウターが完全に固定されていたら？どうなるか、たぶん再現できません。
アウターが曲線で、かつその部分が自由に動けることが条件になります。
※実験
　空中に１ｍの間にロープを張ります、ピンと張ればロープは１ｍ（これがインナー）。
ロープをたるませれば？、例　たるんだためロープは1.5ｍ、とします、直線距離は１ｍだが。
アウターに該当するビニールホース１ｍをかぶせ、方側に固定します、反対側は0.5ｍロープは裸になります。
ビニールホース固定した側のロープを引っ張りピンと張ります、ロープは１ｍになります、ホースの長さは１ｍで変わりません。
反対側の0.5ｍ裸のロープの部分もホースに覆われます、相対的にホースの先端が動いたことになります。
引っ張る側と反対側はアームですね、アームが抵抗０で動くならアームが動く間はたるみはそのままです、あ＾むが宇賀加奈くなってからたるみが少なくなります。
実際はアームにばねがあり、抵抗０ではありません、たるみを少なくする方が小さい力で済むなら、先にたるみが小さくなります。
従って、アームは両方、ほぼ同時に動き始めます。
力の元は？、反作用がてこの原理その他で現れた結果です。

No.4 回答者： kaitaiya 回答日時： 2019/08/16 01:00

回答番号３です。

アウターチューブが固定されているのはブレーキアームでそれ以外は（フレキシブルなので）事実上フリーになっています。

物を引っ張る場合、こちらが踏ん張っていれば動くのは対象物だけですが、踏ん張りがきかない状態だと物は動かず自分が寄っていきます。
例としてはローラースケートを履いた状態で電柱などに固定されたロープを引っ張るシーンを想像してください。
電柱はそのままで自分が近寄っていきます。
ローラースケートを履いた人物がアウターチューブとブレーキレバーに相当する、というわけです。

No.3 回答者： kaitaiya 回答日時： 2019/08/15 18:56

アウターチューブとインナーワイヤーの位置関係が動く、というのは判りますか？

制動時にはレバー側でアウターチューブからインナーワイヤーを引っ張り出しています。
その結果としてブレーキ側はアウターチューブにインナーワイヤーが引っ張り込まれます。
つまりアウターチューブ端とインナーワイヤー端の距離は縮まります。
つまりブレーキのアームはお互いが引っ張り合う状態になる、というわけです。

No.2 回答者： fxq11011 回答日時： 2019/08/15 17:48

反力や反作用で納得したしまえば科学はあり得ませんね。

当たり前に、「なぜ」を持って初めて科学になります。
アームが全く別のところにあり、アームが動いても、それを止めるものがなかったら？。
まずインナーで引っ張られたアームが動きゴムがリムにあたって止められる。
アームとレバーの間の距離をさらに縮めようとする力が働き続ければ、アウターがアーム側に移動すればその分縮まりますね。
壁をてで押せば、反作用があります、壁ヲ動かすほどの力だと反作用で押した人の方が倒れます。
その倒れる動きをてこ利用して方向を変え壁の後にこちら側への力にして伝えれば？、効果的に壁を挟み付けます

No.1 回答者： おつりがたりない 回答日時： 2019/08/15 15:52

反力だねぇ