JP5271342B2 - 自動二輪車用ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキペダルとマスターシリンダとブレーキペダルの回動量を検出する操作量検出器とを備える自動二輪車用ブレーキ装置に関する。

ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）の制御情報として、ブレーキペダルの操作量をポテンショメータで取得する技術が知られている（例えば、特許文献１（図１、図２）参照。）。

特許文献１の図１に示されるように、ブラケット（３０）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）にポテンショメータ（６０）とブレーキペダル（４０）とが取付けられ、ブレーキペダル（４０）からポテンショメータ（６０）へ腕部（７０）が延ばされている。この腕部（７０）はブレーキペダル（４０）と共に回動する。

特許文献１の図２に示されるように、腕部（７０）の先端にピン（７１）が取付けられ、このピン（７１）がポテンショメータ（６０）から延びる二股状腕部（６３ａ）に係合しているため、ブレーキペダル（７０）の操作量がポテンショメータ（６０）で検出可能となる。

ところで、特許文献１のポテンショメータ（６０）の配置を、二輪車に適用しようとすると、ブレーキペダルの操作方向（回動方向）が前後から上下に変更されることになるに伴い、ペダル周りの部品のレイアウトに制約を受けやすくなる。
また、上記ポテンショメータ（６０）、ブレーキペダル（７０）、及び入力ロッド（２１）を、そのまま二輪車に設けると、ブレーキペダル（７０）の直下にポテンショメータ（６０）及び入力ロッド（２１）が配置されることになり、地上高の確保が難しくなる。
そこで、他の部材のレイアウトに制約を与え難くすると共に必要な地上高を確保しやすくすることができる、ポテンショメータを備えた自動二輪車用ブレーキ装置を提供することを課題とする。

特開平９−１６４９２５号公報

本発明は、他の部材のレイアウトに制約を与え難くすると共に必要な地上高を確保しやすくすることができる、ポテンショメータを備えた自動二輪車用ブレーキ装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、支軸で回動可能に支持され前記支軸から車両前方へ延びるブレーキペダルと、前記支軸より車両後方に配置され前記ブレーキペダルの回動操作に応じて制動用液圧を発生するマスターシリンダと、前記ブレーキペダルに機械的に連結され前記ブレーキペダルの回動量を検出する操作量検出器とを備える自動二輪車用ブレーキ装置において、前記マスターシリンダは、その軸線が上下に延びるようにして前記支軸の上方に配置され、前記操作量検出器は、前記支軸の車両後方に配置されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、自動二輪車の車体に取付けられる支持プレートに、車幅方向外側に延びるようにして乗員の足載せステップが設けられ、支持プレートの車幅方向内側に、操作量検出器が設けられることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、操作量検出器は、ポテンショメータであり、支持プレートは、ポテンショメータの最下端よりも下側まで延びる下方延出部を備えることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、支持プレートに支軸が支持され、この支軸にブレーキペダルのボス部が回動可能に嵌められ、このボス部から支持プレートの車幅方向内側の面に沿って第１ギヤが延ばされ、この第１ギヤに噛み合う第２ギヤが前記ポテンショメータの入力軸に嵌められ、支持プレートの車幅方向内側の面に第１ギヤ及び第２ギヤを覆うインナーカバーが取付けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、マスターシリンダは、支持プレートから上方へ一体的に延びる上方延出部に取付けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、マスターシリンダは、その軸線が上下に延びるようにして前記支軸の上方に配置される。マスターシリンダを車両前後方向へ延ばす又は斜めにすると、マスターシリンダの車両後方にスペースが取れなくなり、機器類の配置に影響がでる。
この点、本発明では、マスターシリンダを縦置きしたので、マスターシリンダの車両後方にスペースを確保することができる。この確保したスペースに操作量検出器を配置する。すなわち、車両前後方向において、マスターシリンダと操作量検出器とを密に配置することができ、他の部材のレイアウトに制約を与え難くすると共に必要な地上高を確保しやすくすることができる、ポテンショメータを備えた自動二輪車用ブレーキ装置が提供可能となる。

また、複数個の機器類が配置されているブレーキペダル周りにおいて、機器類を車両前後方向へ若干移動するだけでマスターシリンダの縦置きスペースを確保することができる。すなわち、周囲の機器類に影響を及ぶすこと無く、マスターシリンダを配置することができる。

請求項２に係る発明では、足載せステップを支える支持プレートの車幅方向内側に、操作量検出器が設けられる。支持プレートが保護カバーとなって操作量検出器が保護される。

請求項３に係る発明では、操作量検出器は、ポテンショメータであり、支持プレートは、ポテンショメータの最下端よりも下側まで延びる下方延出部を備える。路面からの飛石は下方延出部に当たる。すなわち、ポテンショメータは、下方延出部でも保護される。

請求項４に係る発明では、ブレーキペダルの操作量を操作量検出器に伝達する第１ギヤ及び第２ギヤが、支持プレートとインナーカバーとの間の密閉空間に収納されている。
第１ギヤ及び第２ギヤが密封ケースに収納されているため、防水性能が高い自動二輪車用ブレーキ装置が提供される。
また、密封ケースの大半を支持プレートで兼用させるので、コンパクトで軽量な自動二輪車用ブレーキ装置が提供される。

請求項５に係る発明では、マスターシリンダは、支持プレートから上方へ一体的に延びる上方延出部に取付けられている。支持プレートにマスターシリンダとステップとブレーキペダルと操作量検出器を予め取付け、このアセンブリー品を車体に取付けることが可能となる。

自動二輪車の概念図である。 自動二輪車におけるブレーキシステムを説明する図である。 本発明に係る自動二輪車用ブレーキ装置を車幅方向内側から見た斜視図である。 自動二輪車用ブレーキ装置を車幅方向外側から見た斜視図である。 自動二輪車用ブレーキ装置の要部断面図である。 本発明に係る自動二輪車用ブレーキ装置を車幅方向外側から見た図（正面図）である。 自動二輪車用ブレーキ装置を車幅方向内側から見た図（背面図）である。 図７の８−８線断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、自動二輪車１０は、前輪１１近傍に前輪速度センサ１２Ｆ（Ｆは前を示す添え字。以下同じ）、ブレーキディスク１３Ｆ及びブレーキキャリパ１４Ｆを備え、後輪１５近傍に後輪速度センサ１２Ｒ（Ｒは前を示す添え字。以下同じ）、ブレーキディスク１３Ｒ及びブレーキキャリパ１４Ｒを備え、操向ハンドル１６に運転者が手で操作するブレーキレバー１７を備え、車体１８の中央下部に運転者が足で操作するブレーキペダル１９を備え、車体１８にブレーキキャリパ１４Ｆ、１４Ｒへ送る液圧を調整する液圧モジュレータ３０Ｆ、３０Ｒを備え、車体１８に制御部２１及びバッテリ２２を備えている。

これらの構成要素の相互関係及び作用を図２で説明する。
説明を容易にするために非コンビネーションモードでの前輪制動システムを説明する。
前輪制動は、前輪の回転速度がゼロ又は所定値以下の第１モードと、前輪の回転速度が所定値を超え且つブレーキレバーの操作量が所定値以下の第２モードと、前輪の回転速度が所定値を超え且つブレーキレバーの操作量が所定値を超えた第３モードとの何れかが選択される。

第１〜第３モードを、図２に基づいて順次説明する。
第１モード：
前輪速度センサ１２Ｆで得た速度情報を制御部２１で取得し、前輪速度が所定値以下と判断した時には、制御部２１は、第１ソレノイドバルブ３１Ｆ（常時閉）を閉じ、第２ソレノイドバルブ３２Ｆ（常時開）を開き、第３ソレノイドバルブ３３Ｆ（常時閉）を閉じた状態にする。ブレーキレバー１７が握られるとマスターシリンダ３４Ｆで液圧が発生し、ブレーキキャリパ１４Ｆへ伝達される。よって、停車中や極低速での走行中には、それぞれソレノイドに通電されなくなり、省エネが図れる。

ブレーキキャリパ１４Ｆはブレーキディスク１３Ｆを制動する。この第１モードはメインスイッチがオフの場合にも適用される。
常時閉とは、ソレノイドに異常が発生した場合は、スプリングの押力によりソレノイドの閉状態が保たれる形態を言う。常時開はその逆。

第２モード：
前輪速度センサ１２Ｆで得た速度情報を制御部２１で取得し、前輪速度が所定値を超えていると判断した時、制御部２１は第１ソレノイドバルブ３１Ｆを開く。第２ソレノイドバルブ３２Ｆは開いたまま、第３ソレノイドバルブ３３Ｆは閉じたままとする。すなわち、第２モードは、いわゆるＢＢＷに切換わる前段階の準備モードである。

第３モード：
前輪速度センサ１２Ｆで得た速度情報を制御部２１で取得し、前輪速度が所定値を超えていると判断し且つ操作量検出器３６Ｆで得た操作量情報を制御部２１で取得し、操作量が所定値を超えている判断した時には、制御部２１は、第１ソレノイドバルブ３１Ｆは開いたままで、第２ソレノイドバルブ３２Ｆを閉じ、第３ソレノイドバルブ３３Ｆを開ける。

第２ソレノイドバルブ３２Ｆが閉じているため、マスターシリンダ３４Ｆで発生した液圧はブレーキキャリパ１４Ｆへ伝達されない。代わりに、制御部２１は液圧モジュレータ３０Ｆを作動させる。詳細には、モータ３７Ｆを始動し、減速ギヤ群３８Ｆを介しカム軸３９Ｆを回動し、マスターシリンダ３４Ｆのピストン４１Ｆを前進させる。発生した液圧は第３ソレノイドバルブ３３Ｆを通って、ブレーキキャリパ１４Ｆへ伝達される。ブレーキキャリパ１４Ｆはブレーキディスク１３Ｆを制動する。

この際に、マスターシリンダ３４Ｆで発生した液圧は、第１ソレノイドバルブ３１Ｆが開いているため、液圧はストロークシミュレータ３５Ｆにも作用する。ストロークシミュレータ３５Ｆは、液圧に応じてピストン４２Ｆがスプリング４３Ｆに抗して移動し、油路の体積を増加する。結果、ブレーキレバー１７に「遊び」ができる。すなわち、ブレーキレバー１７の操作フィーリングを維持する。

ブレーキレバー１７の操作量を電気信号に置き換え、この信号をワイヤ（配線）を介して制御部２１へ送り、制御部２１はワイヤを介して液圧モジュレータ３０Ｆを制御する。ワイヤを介した制御であるため、バイワイヤ方式ブレーキシステム（ブレーキ・バイ・ワイヤ：ＢＢＷ）と呼ばれる。

以上の第１〜第３モードは、後輪１５及びブレーキペダル１９についても同様に実施される。ブレーキペダル１９に係るマスターシリンダに符号５３を与え、操作量検出器に符号５４を与えるが、その他の要素は添え字Ｆを添え字Ｒに変更する。構成、作用は前輪１１に対するものと同一であるため、説明を省略する。

ブレーキングシステムでは、他にコンビネーションブレーキングやＡＢＳ操作が行われる。
コンビネーションブレーキングでは、ブレーキレバー１７が操作されたときには、ブレーキペダル１９の操作の有無に無関係に、前輪と後輪とに一定の比率で制動を掛ける。この制御は制御部２１によって実施する。

また、車速とは後輪の回転速度との差を検出し、この差が増大し、スリップの発生が予想されるときには、後輪のブレーキを緩めて対応する。前輪についても同様。
この操作をＡＢＳ操作といい、制御部２１がカム軸３９Ｒを戻し、ピストン４１Ｒを後退させることでＡＢＳ操作を行う。

本発明は、図１に示すブレーキペダル１９を操作子とするブレーキ装置に関する。このブレーキ装置の詳細な構造を、図３〜図５に基づいて説明する。
図３は車両中心側から見た斜視図であり、図下部に付した方位に示すように、図左下が車両前方、図右が車幅方向内側、図左が車幅方向外側になる。

図３に示すように、自動二輪車用ブレーキ装置５０は、車体（図１、符号１８）に複数本のボルト４９で取付けつけられる支持プレート５１と、この支持プレート５１の内側に支軸５２を介して上下揺動可能に設けられ支軸５２から車両前方へ延びるシーソー型ブレーキペダル１９と、支軸５２より車両後方位置にてブレーキペダル１９に連結され圧油を発生させるマスターシリンダ５３と、支軸５２より車両後方位置にて支持プレート５１の内側に取付けられブレーキペダル１９の操作量を検出する操作量検出器５４と、支持プレート５１の内側に取付けられブレーキペダル１９にスプリング５５で連結されブレーキペダル１９が操作されたときにストップランプの点灯信号を発するストップランプスイッチ５６とからなる。

運転者がブレーキペダル１９を踏むとブレーキペダル１９は図反時計方向に回動する。この回動によりストップランプスイッチ５６は点灯信号を発する。同時に、回動によりマスターシリンダ５３が縮動され圧油を発生する。

図から明らかなように、マスターシリンダ５３は、その軸線５３ａが上下に延びるようにして支軸５２の上方に配置される。
仮に、マスターシリンダ５３を車両前後方向へ延ばす又は斜めにすると、マスターシリンダ５３の車両後方にスペースが取れなくなり、機器類の配置に影響がでる。
この点、本発明では、マスターシリンダ５３を縦置きしたので、マスターシリンダ５３の車両後方にスペースを確保することができる。この確保したスペースに操作量検出器５４を配置する。すなわち、車両前後方向において、マスターシリンダ５３と操作量検出器５４とを密に配置することができる。

ブレーキペダル１９の操作量を検出する操作量検出器５４は、ポテンショメータ、ロータリエンコーダ、各種の回転スイッチの何れでもよい。中でも、ポテンショメータは、固定側導体と移動側導体と引出し線とケースとからなり、構造が単純で安価であるため好適である。そこで、本実施例では、操作量検出器５４にポテンショメータを採用した。以下、操作量検出器５４をポテンショメータ５４と呼ぶ。

支持プレート５１は、上下に延びており、特に下方延出部５１ａは、ポテンショメータ５４の最下端よりＡだけ下方へ延びている。
路面からの飛石は下方延出部５１ａに当たる。すなわち、ポテンショメータ５４は、下方延出部５１ａで保護される。

車幅方向外から見たところの図４に示すように、足載せステップ５７が支持プレート５１の外面に、車幅方向外側へ延びるように取付けられている。足載せステップ５７は、ピン５８を介して起倒自在に取付けられているため、水平状態から９０°斜め上方へ立てることができる。

ポテンショメータ５４は、足載せステップ５７をも支える支持プレート５１の車幅方向内側に設けられる。支持プレート５１が保護カバーとなってポテンショメータ５４が保護される。

支持プレート５１の上方延出部５１ｂは三角形状を呈しており、この上方延出部５１ｂにボルト５９、５９でマスターシリンダ５３が取付けられる。好ましくは、多孔板を折り曲げ形成してなるシリンダカバー６１を上方延出部５１ｂとマスターシリンダ５３との間に差し込むようにして、ボルト５９、５９で共締めする。

共締めすることにより、締付けボルトの数を減らすことができる。
また、シリンダカバー６１でマスターシリンダ５３を保護することができる。上方延出部５１ｂでマスターシリンダ５３の車幅方向外側を完全に覆う必要がないため、上方延出部５１ｂの小型化も可能となる。

図４に示す支持プレート５１の断面構造を図５で説明する。
図５に示すように、支持プレート５１に支軸５２が支持され、この支軸５２にブレーキペダル１９のボス部１９ａが支持され、このボス部１９ａに第１ギヤ６２が嵌められている。この第１ギヤ６２は支持プレート５１の車幅方向内側の面に沿って延びている。第１ギヤ６２は扇ギヤが好ましい。

支持プレート５１は、第１ギヤ６２を内蔵することができるように、支軸５２から下方延出部５１ａまでは、プレート本体部５１ｃと、このプレート本体部５１ｃに被せるインナーカバー６３との２枚合わせ構造になっている。

このような支持プレート５１の下方延出部５１ａに、第３ギヤ６４が取付けられ、この第３ギヤ６４に第２ギヤ６５が取付けられる。この第２ギヤ６５は第１ギヤ６２で回される。
第３ギヤ６４は、プレート本体部５１ｃに軸受６６を介して支持され、インナーカバーに軸受６７を介して支持される。

下方延出部５１ａに取付けられるポテンショメータ５４から延びる入力軸５４ａに第３ギヤ６４の一端を嵌合することで、第２ギヤ６５及び第３ギヤ６４を機械的にポテンショメータ５４の入力軸５４ａに連結する。

第３ギヤ６４の歯数は第２ギヤ６５の歯数より１枚少ない。第１ギヤ６２と第２ギヤ６５、第１ギヤ６２と第３ギヤ６４のギヤ軸間距離は等しい。
第２ギヤ６５は、ウェーブワッシャ７５と共に第３ギヤ６４に挿入され、Ｃ形クリップ７６で軸方向に固定される。

このとき、ウェーブワッシャ７５は、押し付けられて変形した状態で固定されるため、第２ギヤ６５は第３ギヤ６４に押し付けられることになる。
この状態で、第１ギヤ６２が組み付けられると、第２ギヤ６５及び第３ギヤ６４は、第１ギヤ６２を挟みつけた形となる。従って、ギヤ間のバックラッシュがゼロになり、操作量検出器５４はより精度の高い検出が可能となる。

第１ギヤ６２及び第２ギヤ６５がプレート本体部５１ｃとインナーカバー６３からなる密封ケースに収納されているため、防水性能が確保される。
また、密封ケースの大半（プレート本体部５１ｃ部分）を支持プレート５１で兼用させるので、コンパクトで軽量な自動二輪車用ブレーキ装置が提供される。

支軸５２の構造は任意であるが、この実施例においては、丸棒の一端に鍔６８が付き、軽量化のために鍔６８とは反対側からキリで肉抜き穴６９を開けてなる鍔付中空形軸を採用する。
このような支軸５２は鍔６８が車幅方向外側になるようにして、プレート本体部５１ｃに車幅方向外側から挿入する。

支軸５２は回転軸と非回転軸との何れにすることもできる。
回転軸にするときは、スプライン７１を介してボス部１９ａを嵌め、支軸５２端部（鍔６８と逆側の端部）に座金７２及びＣ止輪７３を嵌め、ボス部１９ａの抜け止めを図る。
非回転軸とするときには、スプライン７１をメタルに替える。メタルにボス部１９ａを摺動させる。

鍔６８により、車幅方向内側への移動は制限される。次に、プレート本体部５１ｃにピン５８にて足載せステップ５７を取付ける。支軸５２の車幅方向外側への抜け止めはＣ止輪７３で行うが、足載せステップ５７も補助的に支軸５２の車幅方向外側への抜け止め作用を発揮する。

本発明に係る自動二輪車用ブレーキ装置５０は、図３及び図４に示すように、下方延出部５１ａや上方延出部５１ｂを有する支持プレート５１に、支軸５２、ブレーキペダル１９、マスターシリンダ５３、ポテンショメータ５４、スプリング５５、ストップランプスイッチ５６、足載せステップ５７、シリンダカバー６１、第１ギヤ（図５、符号６２）、中空軸（図５、符号６４）及び第２ギヤ（図５、符号６５）を、一式組んでなる、アッセンブリー品の形態で、車体（図１、符号１８）に、取付けることができる。

自動二輪車の組立ラインでは、自動二輪車用ブレーキ装置５０を、車体に取付ければよく、組立ラインでの組付け工数を大幅に短縮することができる。

自動二輪車用ブレーキ装置５０の構成要素の相互関係を、正面図、背面図である図６、図７に基づいて説明する。
図６に示すように、車体（車体フレーム）１８に、ボルト４９、４９により、支持プレート５１が固定されている。この支持プレート５１では、車両後方斜め下へ延びる部位に、扇状の第１ギヤ６２を収納し、上方へ延びる部位に、マスターシリンダ５３及びシリンダカバー６１がボルト５９、５９で共締めされる。

図６の背面図である図７に示すように、ブレーキペダル１９は支軸５２より車両前方へ延びる。マスターシリンダ５３は、その軸線５３ａが上下に延びるように支軸５２の上方に配置され、また、操作量検出器５４は、支軸５４の車両後方（図７ではブレーキペダル１９側が車両前方となる。）に配置されている。支持プレート５１の下方延出部５１ａは、ポテンショメータ５４の最下端よりＡだけ下方へ延びている。

図８に示すように、支持プレート５１から、車幅方向外側に足載せステップ５７が延ばされ、支持プレート５１の車幅方向内側に操作量検出器５４が設けられている。
支持プレート５１は、支軸５２を高さ方向略中心にして、上下に延びており、下方延出部５１ａ及びその付近に、第１ギヤ６２及び第２ギヤ６５が収納される。

本発明は、自動二輪車のリヤブレーキ装置に好適である。

１０…自動二輪車、１９…ブレーキペダル、１９ａ…ボス部、５０…自動二輪車用ブレーキ装置、５１…支持プレート、５１ａ…下方延出部、５１ｂ…上方延出部、５２…支軸、５３…マスターシリンダ、５３ａ…マスターシリンダの軸線、５４…操作量検出器（ポテンショメータ）、５４ａ…ポテンショメータの入力軸、６２…第１ギヤ、６３…インナーカバー、６５…第２ギヤ。

Claims (5)

1. 支軸（５２）で回動可能に支持され前記支軸（５２）から車両前方へ延びるブレーキペダル（１９）と、前記支軸（５２）より車両後方に配置され前記ブレーキペダル（１９）の回動操作に応じて制動用液圧を発生するマスターシリンダ（５３）と、前記ブレーキペダル（１９）に機械的に連結され前記ブレーキペダル（１９）の回動量を検出する操作量検出器（５４）とを備える自動二輪車用ブレーキ装置において、
   前記マスターシリンダ（５３）は、その軸線（５３ａ）が上下に延びるようにして前記支軸（５２）の上方に配置され、前記操作量検出器（５４）は、前記支軸（５２）の車両後方に配置されることを特徴とする自動二輪車用ブレーキ装置。
2. 自動二輪車の車体（１８）に取付けられる支持プレート（５１）に、車幅方向外側に延びるようにして前記乗員の足載せステップ（５７）が設けられ、前記支持プレート（５１）の車幅方向内側に、前記操作量検出器（５４）が設けられることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用ブレーキ装置。
3. 前記操作量検出器（５４）は、ポテンショメータであり、前記支持プレート（５１）は、前記ポテンショメータ（５４）の最下端よりも下側まで延びる下方延出部（５１ａ）を備えることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車用ブレーキ装置。
4. 前記支持プレート（５１）に前記支軸（５２）が支持され、この支軸（５２）に前記ブレーキペダル（１９）のボス部（１９ａ）が回動可能に嵌められ、このボス部（１９ａ）から前記支持プレート（５１）の車幅方向内側の面に沿って第１ギヤ（６２）が延ばされ、この第１ギヤ（６２）に噛み合う第２ギヤ（６５）が前記ポテンショメータ（５４）の入力軸（５４ａ）に嵌められ、前記支持プレート（５１）の車幅方向内側の面に前記第１ギヤ（６２）及び前記第２ギヤ（６５）を覆うインナーカバー（６３）が取付けられていることを特徴とする請求項３記載の自動二輪車用ブレーキ装置。
5. 前記マスターシリンダ（５３）は、前記支持プレート（５１）から上方へ一体的に延びる上方延出部（５１ｂ）に取付けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の自動二輪車用ブレーキ装置。

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