JP4911973B2 - 自動2輪車用ブレーキ制御装置の配置構造 - Google Patents

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Description

この発明は、自動2輪車におけるブレーキ制御装置、特にアンチスキッドブレーキユニット(以下、ABSユニットという)の配置構造に関する。
ABSユニットは、車輪のロックを回避するため、油圧ブレーキの油圧を自動的に制御する公知の装置であり、油圧回路、ポンプ及びバルブを一体化したものであり、ABSモジュレータとも称され、比較的大型かつ重量のある部品であり、車体フレームのうちシートを支持する部分である左右のシートフレーム間に配置されたものがある。
特開平10−175534号公報
ところで、上記シートフレームのような、車体フレーム内部に予め多数の部品が搭載されている基本のベース機種に対して、ABSユニット追加配置して派生機種を製造する場合には、ABSユニットを配置するスペースを確保するために大幅な設計変更が必要になった。そこで本発明は、ベース機種にABSユニットを追加搭載する際に大幅な設計変更を必要としない構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため自動2輪車用ブレーキ制御装置の配置構造に係る請求項の発明は、エンジンを支持する車体フレームと油圧式ブレーキを備え、油圧回路、ポンプ及びバルブを一体化し、前記油圧式ブレーキの油圧を自動的に制御するABSユニットを車体フレームに搭載した自動2輪車において、
後端で後輪を支持するリヤアーム前端を前記車体フレームに対して揺動自在に取付けるピボット軸の下方に前記ABSユニットを配置するとともに、
さらに、後輪を駆動するドライブシャフト(34)を備え、このドライブシャフト(34)の下方に前記ABSユニット(37)を配置したことを特徴とする。
請求項2の発明は上記請求項1において、前記エンジンから延出する排気管を車体の左右方向いずれか一方側に配置されたマフラーに接続し、
前記ABSユニットを、車体の左右方向いずれか他方側に配置したことを特徴とする。
請求項3の発明は上記請求項1又は2において、前記ABSユニット(37)は、前記車体フレームを構成する左右のセンターフレーム(5)間にて、これら左右のセンターフレーム(5)間に設けられたクロスパイプ(38)上に支持されることを特徴とする。
0043
請求項1によれば、リヤアーム下方の空間は、リヤアームなどの懸架装置や、チェーン等の駆動力伝達装置及び後輪等の駆動部品と干渉を避けるため、従来では部品を配置しにくいデッドスペースであったが、ピボット軸の下方へABSユニットを配置することにより、従来では利用困難な空間であったピボット軸の下方の空間を有効利用してリヤアーム等と干渉せずにABSユニットを配置することが可能になった。
このため、ベースとなる機種に対して大きな変更を加えることなくABSユニットを搭載することができる。しかも、重量物のABSユニットを比較的低い位置に配置できるので、車両の低重心化にも貢献できる。
また、駆動手段をシャフト駆動としたので、デッドスペースをさらに有効利用できる。
すなわち、駆動手段をチェーンドライブ構造とした場合には、チェーンライン下方へABSユニットを配置すると、チェーン及びスプロケットと干渉するため、チェーンラインとABSユニットを左右方向へオフセットさせる必要があったが、シャフト駆動の採用により、チェーン及びスプロケットを不要にできるので、従来のチェーン駆動形式車両ではできなかった空間を有効利用でき、車幅の増加を抑えることができる。
請求項2によれば、重量物であるマフラーとABSユニットとを分散して配置したため、左右方向の重量配分を最適化できる。
以下、図面に基づいて実施形態を説明する。図1はABSユニットをピボットの下方へは配置した第1実施例に係る自動2輪車の側面図である。この自動2輪車の車体フレーム1は、メインパイプ2,ダウンパイプ3,ロアパイプ4,センターフレーム5を備え、側面視略四辺形枠状をなす。
センターフレーム5はメインパイプ2との接続部からさらに後方へ延出してシートステー6をなし、その上にシート7が支持される。シート7前方のメインパイプ2上には燃料タンク8が支持される。燃料タンク8下方には、エアクリーナ9及びV型エンジン10が配置されている。
車体フレーム1にはV型エンジン10が支持される。前気筒11と後気筒12によって形成されるV字状の空間であるVバンク13にエアクリーナ9が設けられる。図示の車体左側にはエアクリーナ9の気化器ケース14が見えている。各気筒は燃料タンク8及びエアクリーナ9より混合気を上方から吸気し、排気管15、16より排気する。排気管15、16は車体右側へ出てマフラー17,18へ接続している。
図中の符号19はクランクケース、20はクランクシャフト、21メイン軸、22はカウンター軸、23は出力軸ギヤである。24はチェンジペダルであり、クランクケース19の前方下部側面に軸着されている。25はステップであり、チェンジペダル24近傍のダウンパイプ3へ取付けられている。なお、これらの軸はいずれも概略的かつ模式的に示すものであり、実際は軸上のギヤにより噛み合ってギヤ列を構成し、順次回転動力を伝達するようになっている。
車体フレーム1の前端部にはヘッドパイプ26が設けられ、フロントフォーク27の上部が回動自在に支持され、フロントフォーク27の下端に支持された前輪28がフロントフォーク27の上端部側に連結されたハンドル29により操向される。符号30は前輪ブレーキであり、油圧式のデイスクブレーキとして構成されている。
センターフレーム5にはピボット軸31によりリヤアーム32の前端部が揺動自在に支持される。リヤアーム32の後端には後輪33が支持され、リヤアーム32に設けられたドライブシャフト34及びギヤボックス35を介してシャフト駆動される。ドライブシャフト34は出力軸23aにより回転駆動力を伝達される。後輪33にも図示を省略してあるが、油圧式の後輪ブレーキが設けられている。リヤアーム32とメインパイプ2の前後方向中間部間にはリヤクッションユニット36が設けられる。
側面視でピボット軸31の下方にはABSユニット37が設けられている。このABSユニット37は、センターフレーム5の内側空間内で、ロアパイプ後端部に取付けられているクロスパイプ38上に支持される。39は後輪ブレーキのリヤマスターシリンダである。
ABSユニット37は、車速等の検出情報に基づいて車輪のロックを自動的に防止する公知のアンチロックブレーキ(ABS)装置である。前輪ABSの場合は、前輪がロックしそうな状態になったとき、前輪ブレーキ30の油圧を制御して前輪ブレーキ30の作動を自動制御し、前輪28車輪のロックを防止する。
本実施例のABSユニット37は前後輪ABS形式であり、図示を省略してあるが、前輪ブレーキ30及び後輪ブレーキとそれぞれ油圧配管で接続されている。この油圧配管として、前輪ブレーキ30側では、フロントマスターシリンダ(後述)からの配管、前輪ブレーキ30のキャリパ間との配管があり、後者の配管にはさらに減圧側及び加圧側の配管がある。減圧側配管はキャリパから油圧を減じるため作動油の戻りを許容するものであり、加圧側の配管はキャリパへ加圧油を供給して油圧を高めるためのものである。
なお、後輪ブレーキ側とも同様に配管接続され、後輪ブレーキのキャリパ及びリヤマスターシリンダ39との間に配管される。
図2は自動2輪車の平面図(シートは省略)であり、車体中心Cに対して、
フロントフォーク27、ステップ25、ハンドル29、ロアパイプ3、センターフレーム5、シートステイ6は左右一対で設けられている。また、メインパイプ2も前後方向の途中から後半側が左右一対になっている。
排気管15,16及びマフラー17、18からなる排気系部品並びにエアクリーナ9が車体右方へ張り出して配置され、ABSユニット37は車体左方に偏って配置されている。リヤマスターシリンダ39も車体左側で、クランクケース19の後端とABSユニット37との間に位置する。
図中の符号40はフロントマスターシリンダであり、右側のハンドル29における右ブレーキレバー41近傍に設けられ、右ブレーキレバー41の操作により油圧を発生させる。42、43は左右のメインパイプ2間に設けられるクロスプレート、43は左右のセンターフレーム上端部間に設けられるクロスプレート、44、45、46は左右のシートステー6間に設けられるクロスプレートである。左右のシートステー6の後端間は、平面視略略U字状部材48で連結されている。
リヤアーム32の左側前端部に設けられたドライブシャフトのジョイント部には、ジョイント用ラバーブーツ49が取付けられ、ドライブシャフト34と出力軸23aとのジョイント部を覆っている。
図3は車体フレーム1及びV型エンジン10部分を示す斜視図である。なお、エアクリーナ9は省略してある。メインパイプ2は車体中心に沿う一本の前部2aと、左右に分かれて略平行する2本の部分からなる後部2bで構成される。
左右の後部2bは前後方向中間部がクロスプレート42で連結される。
クロスプレート42にはリヤクッションユニット36(図1)の前端が支持される。左右の後部2bは、クロスプレート42から左右へ拡開しながらさらに後方へ延びて、左右のセンターフレーム5の各肩部外側へ溶接される。
センターフレーム5は軽合金等の各種金属等、剛性を有する適宜材料を用いて鋳造等適宜方法で形成されるプレート状部材であり、シートステー6と連続一体である。メインパイプ2の後端が接続する部分を境界とし、これより上方側は屈曲して後方へ延びるシートステー6をなす。
左右のセンターフレーム5の中間部間は上クロスパイプ51で連結され、下端部はそれぞれ左右のロアパイプ4の後端部へ溶接される。左右のロアパイプ4の後端部間は下クロスパイプ38で連結される。上クロスパイプ51と下クロスパイプ38の各車幅方向中間部間に縦フレーム58が掛け渡され、この縦フレーム58と車体右側のセンターフレーム5の各上下方向中間部間にピボット軸31が上クロスパイプ51と平行かつその下方に掛け渡されて支持されている。これらの車体フレーム側部材により、左右をセンターフレーム5と縦フレーム58並びに上下を上クロスパイプ51と下クロスパイプ38で囲まれた空間50が形成され、この空間50を利用してABSユニット37が配置されている。
図4は車体フレーム1及びABSユニット37を前方側から示す斜視図である。左右のセンターフレーム5は、ピボット軸31より上方にて上クロスパイプ51にて連結される。ABSユニット37は下クロスパイプ38上かつ車体左側へ偏った位置に支持される。ピボット軸31は長尺ボルト状をなし、車体右側のセンターフレーム5から差し込まれた先端を縦フレーム58へ貫通させてナット31aにて締結される。
図5は車体フレーム側へ支持された状態のABSユニット37を車体後方側から示す斜視図である。ABSユニット37は下クロスパイプ38へ適宜方法で取付けられたL字形ブラケット52に対して、防振ラバー53を介してボルト54により防振取付されている。
この取付けは、上下方向で上端側の1点、水平方向で前後2点(図は後端側のみ見えている)の計3点で着脱自在に取付けられている。
ABSユニット37は、角形の本体部55、ポンプを収容する円筒部56及びソレノイドバルブ等のバルブ部57からなり、比較的大型かつ重量がある部材である。
ABSユニット37の下クロスパイプ38に対する取付位置は、下クロスパイプ38の車体左側端部へ寄せて配置され、下クロスパイプ38の車体左側端部から、ABSユニット37の最も車体内幅となる部分までの距離をD、下クロスパイプ38の幅をWとしたとき、幅方向中間点、すなわち車体中心となる位置は端部から距離1/2の位置の点であり、この点に対して寸法d(d<1/2W)だけ車体左側へ寄っており、車体右側へ偏って配置される部品(主として排気系部品)との重量バランスをとるようにしてある。
ABSユニット37の取付高さは、リヤアーム32(図1)の前端部がピボット軸31を中心に揺動しても干渉しない高さにする。図1に示すように、ピボット軸31の位置はクランクケース19の上部側に位置する出力軸23aとほぼ同じ高さであるから、ピボット軸31の下方に十分大きな空間50が形成されており、この空間50を利用してABSユニット37をリヤアーム32と干渉しないように配置する。
また、ABSユニット37は側面視でピボット軸31よりも下方の低い位置に配置されるから、後方に位置する後輪33は後方へ逃げる位置となり、ABSユニット37を下クロスパイプ38より多少後方へ延出させつつも後輪33との干渉を避けている。
次に、本実施例の作用を説明する。リヤアーム下方の空間は、リヤアームなどの懸架装置や、チェーン及び後輪等の駆動部品と干渉を避けるため、従来では部品の配置に利用することが困難な空間であった。しかし、ピボット軸31の下方へABSユニット37を配置することにより、従来では利用困難な空間であったピボット軸31の下方の空間50を有効利用してABSユニット37を配置可能になった。
このため、図1及び図2に示した自動2輪車からABSユニット37を除いたものをベース機種とした場合、このベース機種に対して大きな変更を加えることなくABSユニット37を追加搭載することができ、車体構造等に大きな変更を加えることなく、ABSユニット37を有する派生機種を容易に製造できる。
そのうえ、ドライブシャフト34を用いたシャフト駆動を採用したので、デッドスペースをさらに有効利用できる。すなわち駆動手段をチェーンドライブ構造とした場合には、チェーンライン下方へABSユニット37を配置すると、チェーン及びスプロケットと干渉するため、チェーンラインとABSユニット37を左右方向へオフセットさせる必要があったが、シャフト駆動の採用により、チェーン及びスプロケットを不要にできるので、従来のチェーン駆動形式車両ではできなかった空間を有効利用でき、車幅の増加を抑えることができる。
また、重量物であるマフラー17・18等の排気系部品と、ABSユニット37とを車体中心Cを挟んで左右へ分散配置したため、車体の左右方向における重量配分を最適化できる。
しかも、重量物のABSユニット37を比較的低い位置に配置できるので、車両の低重心化にも貢献できる。
次に、ABSユニットをエンジン側に配置した参考例を説明する。なお、適用する車体は図1及び2に示したものと同じである。
図6は車体の側面図であり、本参考例では、ABSユニット37が、前気筒11及び後気筒12によって形成されVバンク13の下部側方へ配置されている。ABSユニット37は、ユニットカバー60で各気筒側を除く周囲を覆われている。ユニットカバー60に詳細ついては後述する。
ABSユニット37の位置は、図示の側面視で、ABSユニット37の側方最大突出点P1(本参考例では円筒部56の先端部が相当する)が、シート7の着座基準ポイントP2とステップ25の使用状態における側面視中央とを結んだ直線Lよりも前方になるように設定する。シート7の着座基準ポイントP2は、シート7の車幅方向における表面頂部によって形成される前後方向に延びる上部側輪郭線のうちの最低部である。二人乗りシートの場合は前席のライダー用座席におけるものを対象とする。
ライダー61の走行時における標準的乗車姿勢では、脚部62を屈曲させた姿勢となり、膝63が燃料タンク8の側方かつエアクリーナ9の上方にあり、膝下部分64が前気筒11の側方を斜めに横切り、足65がステップ25に乗っている。停車時には脚部62を伸ばし、足65は直線Lを越えて反対側に移動して着地する。
図7は車体の平面図であり、車体中心Cに対して、排気管15,16及びマフラー17、18からなる排気系部品並びにエアクリーナ9が車体右方へ張り出して配置され、ABSユニット37は燃料タンク8の前後方向中間部より左側方へ張り出した位置に設けられている。ABSユニット37を設ける位置はVバンク13の左側方である。
図8は車体の側面図であり、V型エンジン10の側面を拡大した図である。ABSユニット37の位置は、Vバンク13の側方であるが、より正確には後気筒12の下部左側方へ配置されている。この位置は、図3を参照すると明らかなように、前気筒11に対して後気筒12が車体右側へずれているため、前気筒11の後方に形成される比較的大きな空間となっている。
この前気筒11後方かつ後気筒12の左側方に形成されるABSユニット37の配設空間は、前後気筒が車幅方向へ相互にずれることによって形成される空間であり、側面視で前気筒11の前側輪郭線と後気筒12の後側輪郭線間に形成される比較的広い空間であって、前気筒11と後気筒12との対向面によって直接形成される比較的狭いV字状の谷間と連続する。
この比較的広い空間と比較的狭いV字状の谷間を共に本願のVバンク13に含ませることとする。また、上記比較的広い空間へ配設した状態を、Vバンク間に配設したことの一態様に含ませるものとする。但し、ABSユニット37は上記比較的広い空間へ配設されているとともに、比較的狭いV字状の谷間に対しても側面視で一部が重なる配置になっている。
また、図8に明らかなように、ABSユニット37の位置は、クランク軸20の直上位置となり、かつクランク軸20の後方に位置するメイン軸21の中心線上にても一部が重なるようにもなっている。Gはエンジン10の重心位置を示す。ABSユニット37の中心P1は重心Gより前方並びにそのやや上方側近傍に位置する。
ABSユニット37は取付状態の側面視で四角形状の本体部55の後端面が縦置きステー66へ防振ラバー53を介して1点で防振支持され、下面が横置きステー67へ同様に2ヶ所の防振ラバー53を介して防振支持されている。防振ラバー53は前実施例と同様のものであり、それぞれボルト54にて本体部55と各ステー66、67へ締結される。
縦置きステー66及び横置きステー67はそれぞれ略三角形の取付ブラケット68に一体化され、取付ブラケット68は後気筒12の下部側面及びクランクケース19の上部側面へボルト等で締結されている。エンジンの重心Gは、ABSユニット37の下部側は側面視で後方斜め上がりに傾斜して前後方向へ横切る保護部材70で囲まれる。保護部材70の前後両端はクランクケースケース19の上部へクランクケースカバーの締結部と共締めにて取付けられている。ユニットカバー60の上部側は、Vバンク13の側方にて前気筒11及び後気筒12の各下部と重なり、下部はクランクケース19の上部側面と重なる。
図中の符号71はフロントマスターシリンダ40(図7)と結ぶ配管、72と73は前輪ブレーキ30(図6)と結ぶ減圧及び加圧用の配管である。これらの配管71〜73は車体前方へ延びてから上方へ曲がり、ヘッドパイプ26へ向かってダウンパイプ3に沿いながら上方へ配管される。
減圧及び加圧用の配管72及び73はヘッドパイプ26近傍からさらにフロントフォーク27に沿いながら下方の前輪ブレーキ30へ延びる。
74はリヤマスターシリンダ39(図7)を結ぶ配管であり、リヤマスターシリンダ38に向かって後方へ延びる。
図9は取付状態におけるユニットカバー60及びABSユニット37の平面図である。この図に示すように、ユニットカバー60はABSユニット37の周囲を囲むV型エンジン10側が開放された容器状をなし、金属や樹脂等の適宜材料より形成される。
ユニットカバー60の表面は、球面状もしくは曲面状にするか又は、作りやすくかつ容積を大きくできる平面状等任意にできる。曲面又は球面にすれば走行風抵抗を低減できる。
ユニットカバー60の前面及び背面にスリット状の導風口75,排風口76が形成され、走行風を前側の導風口75からユニットカバー60の内側へ取り込み、後側の排風口76から後方へ排出することにより、作動中に高温となりやすいABSユニット37を冷却する。
なお、導風口75及び排風口76は少なくともいずれか一方を設けるものとする。いずれか一方だけでもユニットカバー60内の換気をよくしてABSユニット37の冷却が可能である。また、導風口75及び排風口76は、適宜の箇所に複数設けてもよい。
保護部材70は、ABSユニット37の前方から外側方を通って後方まで略アーチ状に囲む。ユニットカバー60は保護部材70と一体化されており、保護部材70を介してクランクケース25へ支持される。
図10は、ABSユニット37の拡大斜視図である。縦置きステー66及び横置きステー67は取付ブラケット68に対してそれぞれ垂直に立てた状態で溶接されており、それぞれに設けられた取付穴77,78に防振ラバー53(図8)が嵌合され、この防振ラバー53を介して防振取付けされる。
次に、本参考例の作用を説明する。従来は部品配置のために利用されずデッドスペースであったエンジン10の前気筒11及び後気筒12の側方空間にABSユニットを配置したため、このデッドスペースを利用してABSユニット37を容易に配置できる。したがって、ABSユニット37を設けないベース機種に対して大きな変更を加えることなく、ABSユニット37を容易に搭載することができる。
また、車体中心Cを挟んで、車体右側に重量物であるマフラー17・18を含む排気系部品を配置し、車体左側のVバンク13の左側にABSユニット37配置することにより、これらの重量物を左右に分散して配置したため、車体の左右方向における重量配分を最適化できる。
さらに、車体の右側にエアクリーナ9のカバー9aが張り出し、車体の左側にはユニットカバー60が左方へ張り出しているので、車体の左右でほぼ同じように走行風を受けることになり、車体の左右における空気の流れの差を小さくできる。
そのうえ、ユニットカバー60には前面に導風口75、背面に排風口76を設けたので、ユニットカバー60内側の空間へ走行風を導入して冷却することにより、作動によって高温になりやすいABSユニット37を効率的に冷却することができる。
また、ABSユニット37とエンジン10との間に結合部として取付ブラケット68を介在させ、この取付ブラケット68がエンジン10の重心Gを囲むように構成して、ABSユニット37の結合部を重心Gの近傍に設けたので、側面視でABSユニット37を重心Gと重なるようにできる。
このため、重量物であるABSユニット37は、エンジン10の振動中心となる重心Gの近傍に設けられるから、ABSユニット37が受けるエンジン振動の影響を最小化できる。それによって、ABSユニット37とエンジン10との間の防振取付及び、エンジン10と車体フレーム1との間の防振取付構造を小さくすることができる。
そのうえ、ABSユニット37を、側面視でクランク軸20の直上となるように配置したので、車体全体の前後方向重心位置となるクランク軸20の直上位置にABSユニット37を配置でき、マスの集中化を図ることができる。
さらに、ABSユニット37の最大側方突出点P1を、側面視でシートの着座基準ポイントP2とステップ25とを結ぶ直線Lよりも前方に配置したので、車体左右における足65の着地位置に比較的大きな自由度を持たせることができる。
なお、本願発明は上記実施例に限定されず一部要素等を種々に変更等することが可能であり、例えば、ABSユニットは、前輪ブレーキ又は後輪ブレーキ単独用もしくは前後輪ブレーキ用のいずれにも適用できる。そのうえ、ABSユニットは油圧式だけでなく電気式であってもよい
また、ABSユニットをエンジンの側方へ設ける場合は、必ずしもV型エンジンであることを要しない。要はエンジン側方のデッドスペースを利用できる構成であれば足りる。
さらに、ABSユニットをV型エンジンの側方へ配設する場合、実施例のように後気筒側に限らず前気筒側でもよい。この場合も前後気筒が車幅方向へ相互にずれることによって形成される空間を利用することに変わりはない。また、V型形式は前後Vに限らず、上下Vもしくは左右V等の各形式であってもよい。
第1実施例に係る自動2輪車の左側面図 同上平面図 エンジン及び車体フレーム部分の斜視図 車体フレーム及びABSユニット部分の斜視図 ABSユニッの取付状態を示す斜視図 参考例に係る自動2輪車の左側面図 同上平面図 エンジン部分の拡大左側面図 ABSユニッ部分の取付状態平面図 ABSユニットの斜視図
符号の説明
1:車体フレーム、5:センターフレーム、7:シート、9:エアクリーナ、10:V型エンジン、11:前気筒、12:後気筒、13:Vバンク、15:排気管、16:排気管、17:マフラー、18:マフラー、31:ピボット軸、32:リヤアーム、34:ドライブシャフト、37:ABSユニット、60:ユニットケース、70:保護部材、75:導風口、76:排風口

Claims (3)

  1. エンジンを支持する車体フレームと油圧式ブレーキを備え、油圧回路、ポンプ及びバルブを一体化し、前記油圧式ブレーキの油圧を自動的に制御するABSユニット(37)を車体フレームに搭載した自動2輪車において、
    後端で後輪を支持するリヤアーム(32)前端を前記車体フレームに対して揺動自在に取付けるピボット軸(31)の下方に前記ABSユニット(37)を配置するとともに、
    後輪を駆動するドライブシャフト(34)を備え、このドライブシャフト(34)の下方に前記ABSユニット(37)を配置したことを特徴とする自動2輪車用ブレーキ制御装置の配置構造。
  2. 前記エンジンから延出する排気管(15・16)を車体の左右方向いずれか一方側に配置されたマフラー(17・18)に接続し、
    前記ABSユニット(37)を、車体の左右方向いずれか他方側に配置したことを特徴とする請求項1に記載した自動2輪車用ブレーキ制御装置の配置構造。
  3. 前記ABSユニット(37)は、前記車体フレームを構成する左右のセンターフレーム(5)間にて、これら左右のセンターフレーム(5)間に設けられたクロスパイプ(38)上に支持されることを特徴とする請求項1又は2に記載した自動2輪車用ブレーキ制御装置の配置構造。
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