JP4672490B2 - チェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキ装置及びチェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキの固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ブレーキ装置に関する。

従来から、キャリパーに設けられた一対のパッドで、ホイールに固定されたローターに挟み込んで制動力を得る車両用ブレーキ装置がある。
さらに、この車両用ブレーキ装置を詳述すると、略円板状のローターをホイールに固定し、ローターの両側面を一対のパッドで水平方向から挟み込むようにキャリパーを車両に配設している。

このような車両用ブレーキ装置は、ローターの外方よりパッドで挟み込むタイプが一般的であるが、その逆に、ローターを車輪のリム側に固定して、そのローターの内方よりパッドにて把持するように構成したタイプがある。この後者の車両用ブレーキ装置によれば、ディスクロータの固有振動数を低下させずに摺動面の平均直径を大きくすることが可能となり、ブレーキ性能をそのままにブレーキパッド当たりの圧接力をさらに小さくでき、ブレーキ鳴きを低減することができる、としている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−４８１６２号公報（第２頁、図１）

一般的に、ホイールの中心部からホイール径方向外方へ可能な限り離れた位置でローターを挟み込むことによりブレーキ性能の向上が期待できる。しかしながら、上記した何れの車両用ブレーキ装置は、ローターの摺動面（パッドが挟む面）がホイール径方向であるため、大型化してしまう。

そこで本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる車両用ブレーキ装置を提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために、本発明にかかる車両用ブレーキ装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかる車両用ブレーキ装置は、キャリパーに設けられた一対のパッドでローターを挟み込んで制動力を得るチェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキ装置であって、前記ローターは、内周面と外周面に摺動面が形成された略リング状となすと共に、該ローターは車両のホイールに固定されてなり、前記キャリパーは、前記一対のパッドそれぞれを作動させるピストンを対向させて配置した対向型キャリパーでボスを備えており、前記パッドが前記ローターの内周面と外周面とを挟み込むようにキャリパー固定アームに架設されて、車体側に固定され、スイングアームに形成されたあり溝に前記ボスがガイドされて前後方向にスライドすることを特徴とする。
請求項２にかかる車両用ブレーキ装置は、請求項１において、前記ローターは、前記ホイールのリムより幅方向で外側に配置、または、前記ホイールのリムより幅方向に突出するように配置したことを特徴とする。
請求項３にかかる車両用ブレーキ装置は、請求項１または２において、前記ローターは、前記ホイールの側面に固定されたリング状のアタッチメントを介して固定されていることを特徴とする。
請求項４にかかる車両用ブレーキ装置は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記キャリパーは、前記ホイールを支持するフォークの内側で、かつ、側方から見て該フォークと重なり合うように配置したことを特徴とする。
請求項５にかかるチェーン駆動の自動二輪車の後輪用用ブレーキ固定方法は、キャリパーに設けられた一対のパッドでローターを挟み込んで制動力を得るチェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキの固定方法であって、前記ローターを、内周面と外周面に摺動面を形成した略リング状とし、前記ローターを車両のホイールに固定すると共に、前記キャリパーを、前記一対のパッドそれぞれを作動させるピストンを対向させて配置した対向型キャリパーとし、前記パッドが前記ローターの内周面と外周面とを挟み込むようにキャリパー固定アームに架設して車体側に固定し、前記キャリパーが備えるボスをスイングアームに形成されたあり溝に前後方向にスライド可能に係合させることを特徴とする。

本発明によれば、ローターを内周面と外周面に摺動面が形成された略リング状にし、そのローターの内周面と外周面とをパッドで挟み込む構成にして、ホイールの中心部から外方へ可能な限り離れた位置でローターを挟むことを可能にしたから、ブレーキ性能の向上を図ることができる。

また、ローターをホイールのリムより幅方向で外側に配置、または、ホイールのリムより幅方向に突出するように配置して、走行風を直接摺動面にあたるようにしたから、制動によって発熱したローターを効率良く冷却することができる。

次に、本発明にかかる車両用ブレーキ装置の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる車両用ブレーキ装置は、自動二輪車に適用したものを例示しており、要部であるブレーキ装置以外の構成の詳細な説明は省略する。なお、図中、符号Ａは自動二輪車を、符号８はブレーキ装置を示す。

本実施の形態にかかる車両用ブレーキ装置が組み込まれた自動二輪車Ａは、図１に示すように、車体フレーム１と、車体フレーム１に支持されたエンジン２と、下部にボトムケース部３１を備え車体フレーム１の前側に取り付けられた左右一対のフォーク３と、フォーク３の下部に支持された前輪部４と、フォーク３の上部に支持されたバーハンドル５と、車体フレーム１の略中間下部に上下方向揺動可能に支持され平面視略コ字状のスイングアーム６と、そのスイングアーム６に支持された後輪部７と、前後輪を制動させるブレーキ装置８と、車体フレーム１とスイングアーム６とを結ぶように架設されたリヤサスペンション９と、車体フレーム１上部前側に固定された燃料タンク１０と、その燃料タンク１０に隣接して設けられたシート１１とを備えて構成され、シート１１に着座した運転者のハンドル操作、スロットル操作、ギア操作などによって自走するように構成されている。

次に、本発明の要部であるブレーキ装置８について、前輪部４と後輪部７とに分けて詳述する。

前輪部４のブレーキ装置８は、図２〜図４に示すように、前輪側ローター部８０１と、ボトムケース部３１とを備えて構成されている。
前輪側ローター部８０１は、ローター８０２と、取付リング８０３（アタッチメント）とを備えて構成されている。

ローター８０２は、内周面８ａと外周面８ｂに摺動面が形成された所要幅からなる略リング状（略筒状）に形成されていると共に、一側面（前輪側ホイール４１側）が、周方向に所要の間隔をおいて略凸状に張り出し形成されている。さらに、この張り出した部分には、図３に示すように、後述する取付リング８０３と螺着させる座繰り孔８１７が設けられている。

取付リング８０３は、前輪側ホイール４１との干渉を回避するために略リング状に形成されている共に、ローター８０２の張り出した部分と対応するように、外周部の一部が、周方向に所要の間隔をおいて略凸状に張り出し形成されている。さらに、この略凸状に張り出した部分には、ローター８０２の座繰り孔８１７と対応するように螺子孔が設けられている。
このように形成された取付リング８０３は、前輪側ホイール４１の側面から突設されたボス４８に螺着されると共に、この取付リング８０３に設けた螺子孔と座繰り孔８１７とがボルトナット接続されて、ローター８０２の一方の端部が前輪側ホイール４１のリム４２より幅方向突出するように、前輪側ホイール４１に固定された取付リング８０３にローター８０２が固定されている。
このローター８０２と取付リング８０３は、本実施の形態において別部材構成としているが、一体で構成しても良いものである。

ボトムケース部３１は、一対のフォークパイプ３２が挿通される略円筒状のフォーク３の構成部材からなるボトムケース３３と、その一方のボトムケース３３の内側に設けられたキャリパー８０４とを備えて構成されている。

このキャリパー８０４は、一対のパッド８０５それぞれを作動させるピストン（図示せず）を対向させて配置した対向型キャリパーからなり、前輪側ホイール４１を支持するボトムケース３３の内側で、かつ、側方から見てボトムケース３３と重なり合うように、かつ、パッド８０５がローター８０２の内周面８ａと外周面８ｂとを挟み込むように配置されている。
なお、このキャリパー８０４は、図１に示すように、油圧を発生させるマスターシリンダー８１９とブレーキホース８２０とを介して、バーハンドル５に設けたブレーキレバー８１８と連係されており、ブレーキレバー８１８の操作によりローター８０２の内外周面８ａ、８ｂを油圧によって挟持するようになっている。

この上記したボトムケース３３を備えた一対のフォーク３は、上部側が車両後方側へ傾斜するように車体フレーム１に支持されており、したがって、キャリパー８０４は、ローター８０２の中心より後側に配置される。

さらに、このキャリパー８０４とボトムケース３３との係合は、キャリパー８０４を構成するキャリパーボディ８０６を、図示したように、ボトムケース３３と一体成形することが極めて好適であるが、ボトムケース３３側に取付部を張り出し成形し、その取付部にキャリパー８０４を螺着または鋲着しても良い。

なお、前輪側ホイール４１とボトムケース３３との係合は、ボトムケース３３、ベアリング４３、シール４４、カラー４５、ナット４６とを備えて構成された支持部間に前輪側車軸４７を回動自在に架設し、前輪側ホイール４１と前輪側車軸４７とを嵌合させて固定して、前輪ホイール４１と前輪側車軸４７とが回動（共廻り）するようになっている。

なお、図２においてローター８０２の位置が前輪側ホイール４１の中途部に配設されているように図示されているが、前輪側ホイール４１の中心部から外方へ可能な限り離れた位置で配設することが好ましい。また、キャリパー８０４が前輪側ホイール４１の内側に入り込んでいるように図示されているが、ローター８０２の幅を大きくしてキャリパー８０４が前輪側ホイール４１の内側に入り込まないように構成しても良い。この場合、さらにホイールの中心部から外方へローター８０２を配置することができる。

このように構成された前輪部４のブレーキ装置８は、ローター８０２の摺動面（パッド８０５が挟む面）をホイール幅方向にしたため、ローター８０２の摺動面がホイール径方向とした従来のブレーキ装置に比べ、ローター８０２を前輪ホイールの外周側に配置できるので、制動力を得やすく、全体として軽量にできる。

また、ローター８０２をホイールのリム４２より幅方向突出するように配置して、ローター８０２に走行風が当たりやすくしたから、制動による発熱を発散しやすくなっている。しかも、キャリパー８０４をローター８０２に当たる走行風の流れを妨げにくい位置に配置したので、走行風が当たりやすくローター８０２の冷却性が向上する。

また、取付リング８０３と前輪側ホイール４１との係合、取付リング８０３とローター８０２との係合を、夫々ボルトを用いた螺合とする場合、前輪側ホイール４１にホイールの軸方向の取り付け孔を設けたり、ローター８０２に径方向の取り付け孔を設ける必要があるが、共に孔加工のし易い方向であるため、製造時の成形を容易にすることができる。

また、対向型キャリパーを採用することによって、浮動型キャリパーのようにキャリパーボディ８０６をスライドさせる溝や機構部を設ける必要がないので、構造を簡単にできる。

次に、後輪部７のブレーキ装置８を、図５〜図１０を用いて説明するが、この後輪部７のブレーキ装置８を説明するにあたり、便宜上、後輪廻りの構造とあわせて説明する。

後輪廻りの構造は、スイングアーム６と、ベアリング支持部材７１と、ベアリング７２と、シール７３と、カラー７４と、後輪部７のブレーキ装置８とを備えて構成されている。

スイングアーム６は、車体フレーム１の略中間下部に上下方向揺動可能に支持された平面視略コ字状に形成されており、その車両後方側の夫々の端部に後述するベアリング支持部材７１を挿嵌させる支持孔６１が車両幅方向に連通するように設けられている。

さらに、この支持孔６１とスイングアーム６外面とを貫くすり割６２が設けられ、そのすり割６２を挟んで、すり割６２近傍のスイングアーム６外面が凸状の締込部が形成されると共に、そのすり割６２と直交するように締込部にボルト６３が螺合されて、図７に示すような、すり割クランプ６４が形成されている。

このように構成されたすり割クランプ６４は、ボルト６３を締め込むことによって、支持孔６１の径が縮径して後述するベアリング支持部材７１を挟持するようになっている。

また、このスイングアーム６の後輪側ローター部８０７側の内側には、図５に示すように、支持孔６１と連通するあり溝６５がスイングアーム６長手方向へ所要長さに亘って延設されている。

ベアリング支持部材７１は、外側に所要径からなる底有り孔状に形成され後輪側車軸７５の頭部が着座する座繰り部７１ａと、内側に所要径からなる底有り孔状のベアリング嵌合部７１ｂとが形成されると共に、この両者を連通する連通孔７１ｃが設けられた略円柱状に形成され、その中心から所要量偏位した位置に、この座繰り部７１ａとベアリング嵌合部７１ｂと連通孔７１ｃが一直線状に設けられている。このように構成されたベアリング支持部材７１は、座繰り部７１ａを外側にして夫々の支持孔６１に内嵌されている。

ベアリング７２は、ボールベアリングやニードルベアリング等の転がり軸受けであり、ベアリング嵌合部７１ｂに夫々内嵌されている。

シール７３は、略環状に形成され、上記したベアリング７２にダストや水滴などが入り込まないように、ベアリング７２に隣接するようにベアリング嵌合部７１ｂ内に夫々内嵌されている。

カラー７４は、断面視略凸状の中空環状に形成され、シール７３を挟んでベアリング７２の内輪を内側から付勢させるように双方のベアリング７２嵌合部に夫々内嵌されている。このカラー７４は、段付軸状の後輪側車軸７５と共に回動する。

本発明の要部である後輪部７のブレーキ装置８は、後輪側ローター部８０７と、ニードルベアリング部８０８と、キャリパー固定アーム８０９と、キャリパー８１０とを備えて構成されている。

後輪側ローター部８０７は、前記した前輪側ローター部８０１と同一構成になっている。すなわち、後輪側ローター部８０７は、ローター８０２と、取付リング８０３（アタッチメント）とを備えて構成されており、後輪側ホイール７６の側面から突設されたボス７９に取付リング８０３が螺着されて、後輪側ホイール７６のリム７７より幅方向で外側となるように摺動面が配置されている以外、前輪側ローター部８０１と同じであるため詳細な説明は省略する。

ニードルベアリング部８０８は、略円筒状に形成され、カラー７４と後輪側ホイール７６との間の後輪側車軸７５に嵌合された第２カラー８１１と、その第２カラー８１１の外周に環装されたニードルベアリング８１２と、そのニードルベアリング８１２の両端外側に環装されニードルベアリング８１２にダストや水滴などが入り込みを防止させる環状の第２シール８１３とを備えて構成されている。

キャリパー固定アーム８０９は、ニードルベアリング８１２及び第２シール８１３を介して後輪側車軸７５に回動可能に支持された環状の基部８１４と、その基部８１４から二股状に延設されて略Ｖ字状のアーム８１５とを備えて構成され、その略Ｖ字状の先部間に後述するキャリパー８１０が架設されている。
このキャリパー固定アーム８０９は、ホイール中心部側面とカラー７４との間に所要間隔をおいて配設されている。

キャリパー８１０は、一対のパッド８０５それぞれを作動させるピストン（図示せず）を対向させて配置した対向型キャリパーからなり、キャリパー８１０の背面（ローター８０７側に対して反対側）には、あり溝６５とスライド可能に係合された側面視略Ｔ字のボス８１６が設けられている。

このキャリパー８１０は、上記したようにキャリパー固定アーム８０９の略Ｖ字状の先部間に架設されており、後輪側ホイール７６を支持するスイングアーム６の内側で、かつ、側方から見てスイングアーム６と重なり合うように、かつ、パッド８０５がローター８０７の内周面８ａと外周面８ｂとを挟み込むように配置されている。したがって、後輪側のキャリパー８１０は、ローター８０７の中心より前側に配置される。
なお、このキャリパー８１０は、図１に示すように、油圧を発生させるマスターシリンダー８２１とブレーキホース８２２とを介して、フッドペダル８２３と連係されており、フッドペダル８２３の操作によりローター８０７の内外周面８ａ、８ｂを油圧によって挟持するようになっている。

さらに、後輪側ホイール７６とスイングアーム６との係合は、スイングアーム６、ベアリング支持部材７１、ベアリング７２、シール７３、カラー７４、後輪部７のブレーキ装置８、ナット７８とを備えて構成された支持部間に、段付軸状の後輪側車軸７５をベアリング７２介して回動自在に架設し、後輪側ホイール７６と後輪側車軸７５とを嵌合させて固定して、後輪タイヤと後輪側車軸７５とが回動するようになっている。

このように構成された後輪部７のブレーキ装置８は、ローター８０７の摺動面（パッド８０５が挟む面）を、前輪部４と同様に、ホイール幅方向にしたため、ローター８０７の摺動面がホイール径方向とした従来のブレーキ装置に比べ、ローター８０７を後輪ホイールの外周側に配置できるので、制動力を得やすく、全体として軽量にできる。

また、この後輪部７は、スプロケットに噛合された駆動チェーンの伸びに応じて後輪側車軸７５の位置を後方へずらして後輪タイヤの位置調整を必要とされるが、その場合は、まず、すり割クランプ６４のボルト６３を緩めて、ベアリング支持部材７１を所望角度回動する。

このとき、座繰り部７１ａとベアリング嵌合部７１ｂと連通孔７１ｃとが、ベアリング支持部材７１中心から所要量偏位した位置に一直線状に設けられていることから、ベアリング支持部材７１に支持された後輪側車軸７５は前後方向に移動し、後輪タイヤが前後方向に移動する。これと同時に、キャリパー８１０は、キャリパー８１０の背面に設けたボス８１６が、スイングアーム６に形成させたあり溝６５をガイドとして前後方向へスライドする。

次いで、所望の位置に後輪タイヤが位置したら、すり割クランプ６４のボルト６３を締め込んで位置を固定して後輪タイヤの前後方向位置調整を終了する。
このように、後輪部７のブレーキ装置８は、後輪タイヤの前後方向の位置調整に対応させている。

また、後輪部７のローター８０７は、後輪側ホイール７６のリム７７より幅方向で外側となるように摺動面を配置して、ローター８０７に走行風を当たりやすくしたから、前輪部４と同様に、制動による発熱を発散しやすくなっている。しかも、キャリパー８１０をローター８０７に当たる走行風の流れを妨げにくい位置に配置したので、走行風が当たりやすくローター８０７の冷却性が向上する。

また、後輪部７のローター８０７は、取り付けリングを省いた構成を例示しており、かかる構成によれば部品点数の削減によって、製造コストや、組立コスト等を抑えることが可能になる。

また、前輪部４と同様に、対向型キャリパーを採用することによって、浮動型キャリパーのようにキャリパーボディをスライドさせる溝や機構部を設ける必要がないので、構造を簡単にできる。

以上、本実施の形態にかかるブレーキ装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

本実施の形態にかかる車両用ブレーキ装置が組み込まれた自動二輪車の側面図。 前輪部の一部切欠した正面図。 ボトムケース、キャリパー、ローターを抜き出した正面図。 前輪部の部分拡大斜視図 後輪部の横断平面図。 キャリパー、ローターを抜き出した斜視図。 後輪部部分拡大斜視図。 キャリパーを架設したキャリパー固定アームの側面図。 キャリパーを架設したキャリパー固定アームの平面図。 キャリパーを架設したキャリパー固定アームの斜視図。

符号の説明

Ａ…自動二輪車、１…車体フレーム、３…フォーク、４…前輪部、６…スイングアーム、７…後輪部、８…ブレーキ装置、３３…ボトムケース、４１…前輪側ホイール、４２…リム（前輪側）、４７…前輪側車軸、６５…あり溝、７１…ベアリング支持部材、７５…後輪側車軸、７７…リム（後輪側）、８０２…ローター、８０３…取付リング、８ａ…内周面、８ｂ…外周面、８０４…キャリパー（前輪側）、８０５…パッド、８０９…キャリパー固定アーム、８１０…キャリパー（後輪側）、８１６…ボス

Claims (5)

1. キャリパーに設けられた一対のパッドでローターを挟み込んで制動力を得るチェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキ装置であって、
   前記ローターは、内周面と外周面に摺動面が形成された略リング状となすと共に、該ローターは車両のホイールに固定されてなり、
   前記キャリパーは、前記一対のパッドそれぞれを作動させるピストンを対向させて配置した対向型キャリパーでボスを備えており、前記パッドが前記ローターの内周面と外周面とを挟み込むようにキャリパー固定アームに架設されて車体側に固定され、スイングアームに形成されたあり溝に前記ボスがガイドされて前後方向にスライドすることを特徴とする車両用ブレーキ装置。
2. 前記ローターは、前記ホイールのリムより幅方向で外側に配置、または、前記ホイールのリムより幅方向に突出するように配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用ブレーキ装置。
3. 前記ローターは、前記ホイールの側面に固定されたリング状のアタッチメントを介して固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用ブレーキ装置。
4. 前記キャリパーは、前記ホイールを支持するフォークの内側で、かつ、側方から見て該フォークと重なり合うように配置したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の車両用ブレーキ装置。
5. キャリパーに設けられた一対のパッドでローターを挟み込んで制動力を得るチェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキの固定方法であって、
   前記ローターを、内周面と外周面に摺動面を形成した略リング状とし、
   前記ローターを車両のホイールに固定すると共に、前記キャリパーを、前記一対のパッドそれぞれを作動させるピストンを対向させて配置した対向型キャリパーとし、前記パッドが前記ローターの内周面と外周面とを挟み込むようにキャリパー固定アームに架設して車体側に固定し、前記キャリパーが備えるボスをスイングアームに形成されたあり溝に前後方向にスライド可能に係合させることを特徴とするチェーン駆動の自動二輪車の後輪用ブレーキの固定方法。

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