JP2009067297A - 鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキペダルの操作力を受けて液圧を発生させるリヤマスタシリンダを備えた鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置において、ブレーキペダルの操作反力の調整作業を容易にしてその設定自由度を高める。
【解決手段】リヤマスタシリンダ２５のシリンダ本体４５の外周側に、前記シリンダ本体４５を所定の間隔を空けて囲む外筒４６と、該外筒４６とシリンダ本体４５との間に形成された空間５１内を摺動する環状ピストン５２と、該環状ピストン５２により前記空間５１内に画定される流体室５３とを備え、前記流体室５３内には所定圧の圧縮性流体が充填され、前記環状ピストン５２はブレーキペダル側に連結され、前記圧縮性流体の圧力を受けて前記ブレーキペダルがその操作前の状態に向けて付勢される。
【選択図】図３

Description

この発明は、ブレーキペダルの操作力を受けて液圧を発生するリヤマスタシリンダを備えた自動二輪車等の鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置に関する。

従来、上記リヤブレーキ装置において、ブレーキペダルと車体との間にコイルスプリングを取り付け、該コイルスプリングのバネ力によりブレーキペダルに所定の操作反力を発生させるものがある（例えば、特許文献１〜３参照。）。
また、前記構成に対し、マスタシリンダと同軸にコイルスプリングを取り付け、かつ該コイルスプリングを支持するスプリングシートを可動式とすることで、ブレーキペダルの操作反力を調整可能としたものがある（例えば、特許文献４参照。）。
特開平５−１１６６６９号公報 実公平２−４９１８９号公報 特開平７−１８７０４８号公報 特開平１１−３０１５６６号公報

しかしながら、上記前者の構成においては、ブレーキペダルの操作反力を変更するにはコイルスプリングの交換が必要であり、かつその交換作業も容易ではないため、ブレーキペダルの操作反力の設定自由度が低いという課題がある。また、上記後者の構成においても、スプリング反力の調整作業が煩雑であることから、このような点の改善が要望されている。
そこでこの発明は、ブレーキペダルの操作力を受けて液圧を発生させるリヤマスタシリンダを備えた鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置において、ブレーキペダルの操作反力の調整作業を容易にしてその設定自由度を高めることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、ブレーキペダル（例えば実施例のブレーキペダル２６）の操作力を受けて液圧を発生するリヤマスタシリンダ（例えば実施例のリヤマスタシリンダ２５）を備えた鞍乗り型車両（例えば実施例の自動二輪車１）のリヤブレーキ装置において、前記リヤマスタシリンダのシリンダ本体（例えば実施例のシリンダ本体４５）の外周側に、前記シリンダ本体を所定の間隔を空けて囲む外筒（例えば実施例の外筒４６）と、該外筒とシリンダ本体との間に形成された空間（例えば実施例の空間５１）内を摺動する移動体（例えば実施例の環状ピストン５２）と、該移動体により前記空間内に画定される流体室（例えば実施例の流体室５３）とを備え、前記流体室内には所定圧の圧縮性流体が充填され、前記移動体は前記ブレーキペダル側に連結され、前記圧縮性流体の圧力を受けて前記ブレーキペダルがその操作前の状態に向けて付勢されることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記リヤマスタシリンダには、前記流体室内の圧力を調整する圧力調整手段（例えば実施例の連通バルブ５８）が設けられることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、前記リヤマスタシリンダには、前記流体室内の圧縮性流体用の容積を調整する容積調整手段（例えば実施例の非圧縮性流体５９ａ，板部材５９ｂ）が設けられることを特徴とする。

請求項１〜３に記載した発明によれば、流体室内の圧力によりブレーキペダルがその操作前の状態に向けて付勢されることで、ブレーキペダルに前記圧力に応じた操作反力を発生させることができる。
そして、流体室内の圧力を所定の圧力調整手段により増減させることで、あるいは流体室内の圧縮性流体用の容積を所定の容積調整手段により増減させることで、ブレーキペダルの操作反力をライダーの好み等に応じて容易に調整でき、もって該操作反力の設定自由度を高めることができる。
また、ブレーキペダルを操作前の状態に付勢する付勢手段をリヤマスタシリンダの外周に構成することで、該付勢手段の効率のよい配置を実現することができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

図１に示すように、自動二輪車１（鞍乗り型車両）の前輪２を軸支する左右フロントフォーク３の上部は、ステアリングステム４を介して車体フレーム５前端部のヘッドパイプ６に操舵可能に枢支される。ヘッドパイプ６からは左右メインフレーム７が斜め下後方に延び、これらの後端部が左右ピボットフレーム８の上端部にそれぞれ連なる。左右ピボットフレーム８には、後輪９を懸架するスイングアーム式リヤサスペンション１０が支持される。

車体フレーム５の内側には、自動二輪車１の原動機であるエンジン１１が搭載される。エンジン１１は、例えばクランク軸線を車幅方向（左右方向）に沿わせた並列四気筒エンジンであり、そのクランクケース１２上にシリンダ１３を立設してなる。エンジン１１の出力は、クランクケース１２の後部左側から例えばチェーンドライブ式の伝動機構を介して後輪９に伝達される。

シリンダ１３の後部には各気筒に対応するスロットルボディ１４が接続され、シリンダ１３の前部には各気筒に対応する排気管１５が接続される。各排気管１５は適宜屈曲しつつクランクケース１２下に取り回され、これらが車体下部に配置されたサイレンサ１６の前端部に接続される。サイレンサ１６は、クランクケース１２下から後方に延びた後に斜め後上方に立ち上がり、後輪９の前部側方において斜め後上方に向けて排気口を開口する。

左右フロントフォーク３の上端部（又はステアリングステム４）には操舵用のハンドル１７が取り付けられる。左右ピボットフレーム８の斜め後上方には運転者用のシート１８が配置される。左右ピボットフレーム８の後方にはそれぞれ運転者用の左右ステップ１９が配置される。運転者は、車体に跨ってシート１８上に着座し、左右ステップ１９にそれぞれ左右の足を載せ、ハンドル１７の左右グリップ１７ａにそれぞれ左右の手をかけた乗車姿勢をとる。

ハンドル１７の右グリップ１７ａには、例えば前輪制動装置の油圧発生源であるフロントマスタシリンダ２１が取り付けられる。右グリップ１７ａの前方にはフロントマスタシリンダ２１操作用のブレーキレバー２２が配置され、このブレーキレバー２２を運転者が右グリップ１７ａにかけた手で握り込むことで、フロントマスタシリンダ２１内に油圧が発生し、該油圧が不図示のブレーキホース等を経て左右フロントフォーク３の下端部にそれぞれ支持された左右フロントブレーキキャリパ２３に伝達され、該左右フロントブレーキキャリパ２３が前輪２両側にそれぞれ支持された左右フロントブレーキロータ２４を挟圧してその回転を制動する。

一方、右ステップ１９の近傍には、例えば後輪制動装置の油圧発生源であるリヤマスタシリンダ２５が配置される。右ステップ１９の前方にはリヤマスタシリンダ２５操作用のブレーキペダル２６が配置され、このブレーキペダル２６を運転者が右ステップ１９に乗せた足で踏み込むことで、リヤマスタシリンダ２５内に油圧が発生し、該油圧がブレーキホース２７等を経てスイングアーム３１の後端部右側に支持されたリヤブレーキキャリパ２８に伝達され、該リヤブレーキキャリパ２８が後輪９右側に支持されたリヤブレーキロータ２９を挟圧してその回転を制動する。

スイングアーム式リヤサスペンション１０は、先端側（後端側）で後輪９を軸支するスイングアーム３１の基端部（前端部）を、上下に延在する左右ピボットフレーム８の上下中間部に、これらを車幅方向（左右方向）に沿って貫通するピボット軸３２を介して上下揺動可能に取り付け、このスイングアーム３１の下部に設けたアーム下支持部３１ａと左右ピボットフレーム８の下端部（ピボット軸３２よりも下方となる部位）に設けたフレーム下支持部８ａとに跨ってリンク機構３３を取り付け、これらスイングアーム３１及びリンク機構３３の作動により、スイングアーム３１の基端側に配置したクッションユニット３４を伸縮させて路面からの反力を吸収、減衰する。

図２を併せて参照し、左右ピボットフレーム８の上下中間部の後側（ピボット軸３２の後方）には、左右ステップブラケット３５の前端部が支持される。
左右ステップブラケット３５は、ピボットフレーム８側から後方に向けて側面視三角形状に突出してなり、その後端部（突出頂部）はステップ本体支持部３６とされ、該ステップ本体支持部３６の車幅方向外側に前記ステップ１９が支持される。一方、左右ステップブラケット３５の前端部の上下には、ピボットフレーム８に対する上下ブラケット固定部３５ａがそれぞれ設けられる。

右ステップブラケット３５の上方には、前後シリンダ支持部３７が上方に向けて突設され、該前後シリンダ支持部３７には、シリンダ支持ブラケット３８を介して前記リヤマスタシリンダ２５が支持される。
リヤマスタシリンダ２５は、そのシリンダ軸線Ｃ１の上側が前側となるように鉛直方向に対してやや傾斜した状態で、右ステップ１９の上方かつ車体内側に配置される。リヤマスタシリンダ２５の前方には上下シリンダ固定部３９が前方に向けて突設され、該上下シリンダ固定部３９が支持ブラケット３８の上部にボルト等により結合されると共に、該支持ブラケット３８の下部が前記前後シリンダ支持部３７にボルト等により結合される。

図２，３に示すように、リヤマスタシリンダ２５の下方にはプッシュロッド４１が突出し、該プッシュロッド４１の先端部にプッシュアダプタ４２が一体的に設けられる。プッシュアダプタ４２は右ステップブラケット３５の車体内側において右ステップ１９の直ぐ後方に位置し、該プッシュアダプタ４２にはブレーキペダル２６後端側の作用端部２６ｄが車幅方向に沿う連結軸を介して揺動可能に連結される。

ブレーキペダル２６は、その後側に位置する基端部２６ａが、右ステップブラケット３５のステップ本体支持部３６の車体内側において、車幅方向に沿う支持軸３６ａを介して揺動可能に支持される。
ブレーキペダル２６の基端部２６ａからは、前方に向けてペダルアーム２６ｂが延出すると共に、後方に向けて前記作用端部２６ｄが突設される。ペダルアーム２６ｂの先端部には、車体外側に向けてペダル部２６ｃが突設される。ペダルアーム２６ｂの延出長さは、作用端部２６ｄの突出量に対して十分に大きくされる。

そして、運転者が右ステップ１９に乗せた足でペダル部２６ｃを踏み込むと、その力が所定のレバー比で増大されて作用端部２６ｄに伝わり、該作用端部２６ｄがプッシュアダプタ４２４２及びプッシュロッド４１を押し上げてリヤマスタシリンダ２５内に油圧を発生させる。
なお、図中符号４３は、リヤマスタシリンダ２５へのブレーキフルード（ブレーキ作動油）補給用にリヤマスタシリンダ２５の上端部後側に一体的に設けられるリザーバタンクを、符号４４はリヤマスタシリンダ２５内のエア抜き作業用にリヤマスタシリンダ２５の上端部に取り付けられるエア抜きバルブをそれぞれ示す。

図３を参照し、リヤマスタシリンダ２５は、シリンダ軸線Ｃ１に沿う有底円筒状のシリンダ本体４５と、該シリンダ本体４５の外周側にこれを所定の間隔を空けて囲むように設けられる円筒状の外筒４６とを一体に有してなる。シリンダ本体４５と外筒４６とは同軸とされ、外筒４６の上端側（シリンダ底部４５ａ側）には、その内周側に起立してシリンダ本体４５外周に至る環状の外筒底部４６ａが一体に設けられる。外筒底部４６ａはシリンダ底部４５ａよりもややシリンダ開口４５ｂ側に位置し、外筒４６下端側の外筒開口４６ｂはシリンダ開口４５ｂと軸方向でほぼ同位置に設けられる。外筒４６は、外筒底部４６ａを介してシリンダ本体４５の上端側に一体的に支持される。なお、シリンダ本体４５と外筒４６とは、一体形成品であっても溶接等による接合体であってもよい。

シリンダ本体４５内には、プライマリ及びセカンダリカップ４７ａ，４７ｂを上下に有するマスタピストン４７がシリンダ軸線Ｃ１に沿って摺動可能に嵌入される。シリンダ本体４５内には、マスタピストン４７によりその上方（シリンダ底部４５ａ側）に油室４８が画定され、該油室４８内にブレーキフルードが充填される。マスタピストン４７の下端側（シリンダ開口４５ｂ側）には前記プッシュロッド４１の基端側（上端側）が係合し、該プッシュロッド４１の先端側（下端側）には前記プッシュアダプタ４２が一体的に取り付けられる。そして、ブレーキペダル２６の踏み込みによりプッシュアダプタ４２及びプッシュロッド４１が押し上げられると、マスタピストン４７がシリンダ本体４５内をシリンダ底部４５ａ側に移動（上昇）し、前記油室４８内に所定の油圧を発生させる。

なお、図中符号４９ａは油室４８内に設けられてマスタピストン４７を作動前（上昇前）の位置に戻すべく付勢するリターンスプリングを、符号４９ｂは前記リターンスプリング４９ａの伸縮及びマスタピストン４７のストロークをガイドするガイドピンを、符号４９ｃはシリンダ開口４５ｂのやや内側を閉塞すると共にプッシュロッド４１を挿通支持するカバー部材を、符号４９ｄはカバー部材４９ｃ及びマスタピストン４７のシリンダ本体４５からの抜け止めでありマスタピストン４７の作動前停止位置を規定するスナップリングを、符号４９ｅはカバー部材４９ｃの外側でシリンダ開口４５ｂを覆うダストブーツをそれぞれ示す。

シリンダ本体４５と外筒４６との間の空間５１には、これらと同軸の環状ピストン５２がシリンダ軸線Ｃ１に沿って摺動可能に嵌入される。前記空間５１内には、環状ピストン５２によりその上方（外筒底部４６ａ側）に流体室５３が画定され、該流体室５３内に所定圧の例えば圧縮エアが充填されることで、環状ピストン５２が下方（シリンダ開口４５ｂ側）に向けて付勢される。なお、図中符号５４ａは環状ピストン５２の内外周に設けられてシリンダ本体４５外面及び外筒４６内面にそれぞれ密接する内外シール部材を、符号５４ｂは環状ピストン５２の前記空間５１からの抜け止めでありその作動前（上昇前）の停止位置を規定するスナップリングをそれぞれ示す。

環状ピストン５２の下方（外筒開口４６ｂ側）には、例えば筒状の支持脚５５が一体的に連なり、該支持脚５５の先端側（下端側）には、プッシュロッド４１の先端側に一体的に連結支持された押圧フランジ５６が配置される。押圧フランジ５６のシリンダ本体４５側の面（上面）は、概ねプッシュロッド４１の基端部を中心とした球面状のシリンダ押圧面５６ａとされ、このシリンダ押圧面５６ａに整合するように、前記支持脚５５の先端面５５ａも同様の球面状に形成される。これら各面５５ａ，５６ａを互いに当接させた状態で、支持脚５５及び環状ピストン５２が押圧フランジ５６に支持される。

このとき、環状ピストン５２は前記作動前停止位置からやや上昇することで、前記圧縮エアの圧力に基づく付勢力をブレーキペダル２６の作用端部２６ｄに付与し、ブレーキペダル２６をその操作前の所定の停止位置に向けて付勢する。すなわち、流体室５３内の圧縮性流体の圧力により、ブレーキペダル２６が踏み込み前（操作前）の状態に向けて付勢される。

そして、前述の如くブレーキペダル２６が踏み込まれると、図４に示すように、作用端部２６ｄがプッシュアダプタ４２及びプッシュロッド４１を押し上げてリヤマスタシリンダ２５内に油圧を発生させると共に、押圧フランジ５６が支持脚５５を介して環状ピストン５２を押し上げて流体室５３内の圧縮性流体を圧縮しつつ、環状ピストン５２に作用する付勢力によりブレーキペダル２６が踏み込み前の状態に向けて付勢される。

図３，４に示すように、リヤマスタシリンダ２５の例えば上端側には、流体室５３とその外部（大気）とを連通する連通ポート５７が設けられると共に、該連通ポート５７には、流体室５３とその外部とを連通した連通状態と前記連通を遮断した閉塞状態とを切り替える連通バルブ５８が取り付けられる。この連通バルブ５８を通じて、前記連通ポート５７より流体室５３内に所定圧の圧縮性流体を充填する（流体室５３内を増圧する）、あるいは流体室５３内の圧縮性流体を排出する（流体室５３内を減圧する）ことが可能である。すなわち、前記連通バルブ５８は、流体室５３内の圧力調整手段であり、ブレーキペダル２６の操作反力調整手段でもある。

ここで、図６を併せて参照し、ブレーキペダル２６が踏み込まれた際には、環状ピストン５２が上昇し流体室５３内の圧縮性流体を圧縮してその圧力を増加させることから、ブレーキペダル２６の踏み込み量（環状ピストン５２のストローク量）に応じて該ブレーキペダル２６への付勢力（ブレーキペダル２６の操作反力）も増減する（図６中曲線Ａ参照）。

また、図６中曲線Ｂは、流体室５３内に充填する圧縮性流体を空気ではなく窒素ガス等の比較的高圧のガスとした場合のブレーキペダル２６の操作反力を示し、流体室５３内の圧力ひいてはブレーキペダル２６の操作反力を大きく高めることができることを示す。

図５（ａ）は、流体室５３内に例えばオイル等の非圧縮性流体５９ａを所定量注入した例を示す。そして、前記非圧縮性流体５９ａの量を増加（又は減少）させることで、流体室５３内における圧縮性流体を充填するための容積を減少（又は増加）させ、環状ピストン５２のストローク量に対する流体室５３内の圧力変化の割合（ブレーキペダル２６の操作反力変化の割合）を増加（又は減少）させることが可能である（図６中曲線Ｄ参照）。

また、図５（ｂ）は、流体室５３内に例えば環状の板部材５９ｂを所定枚数収容した例を示す。この板部材５９ｂの枚数を増加（又は減少）させることでも、前記非圧縮性流体５９ａの場合と同様、環状ピストン５２のストローク量に対する流体室５３内の圧力変化の割合を増加（又は減少）させることが可能である。
すなわち、前記非圧縮性流体５９ａ及び板部材５９ｂは、流体室５３内の圧縮性流体用の容積の調整手段（又はブレーキペダル２６の操作反力調整手段）でもあり、該非圧縮性流体５９ａ及び板部材５９ｂの増減により、環状ピストン５２のストローク量に対するブレーキペダル２６の操作反力特性を変化させることが可能である。

以上説明したように、上記実施例における自動二輪車１のリヤブレーキ装置は、ブレーキペダル２６の操作力を受けて液圧を発生するリヤマスタシリンダ２５を備えたものであって、前記リヤマスタシリンダ２５のシリンダ本体４５の外周側に、前記シリンダ本体４５を所定の間隔を空けて囲む外筒４６と、該外筒４６とシリンダ本体４５との間に形成された空間５１内を摺動する環状ピストン５２と、該環状ピストン５２により前記空間５１内に画定される流体室５３とを備え、前記流体室５３内には所定圧の圧縮性流体が充填され、前記環状ピストン５２は前記ブレーキペダル２６側に連結され、前記圧縮性流体の圧力を受けて前記ブレーキペダル２６がその操作前の状態に向けて付勢されるものである。

この構成によれば、流体室５３内の圧力によりブレーキペダル２６がその操作前の状態に向けて付勢されることで、ブレーキペダル２６に前記圧力に応じた操作反力を発生させることができる。
そして、流体室５３内の圧力を連通バルブ５８により増減させることで、あるいは流体室５３内の圧縮性流体用の容積を非圧縮性流体５９ａ及び板部材５９ｂにより増減させることで、ブレーキペダル２６の操作反力をライダーの好み等に応じて容易に調整でき、もって該操作反力の設定自由度を高めることができる。
また、ブレーキペダル２６を操作前の状態に付勢する付勢手段をリヤマスタシリンダ２５の外周に構成することで、該付勢手段の効率のよい配置を実現することができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、リヤマスタシリンダ２５は、後輪ブレーキ専用のものに限らず、前後連動ブレーキにおける一油圧発生源のものであってもよい。
また、前記流体室５３の容積調整手段として、前記非圧縮性流体５９ａ及び板部材５９ｂに代わり、例えば環状ピストン５２や外筒底部４６ａに流体室５３内への突出量を変化させる突出部を一体又は別体に設けることで、流体室５３内の圧縮性流体用の容積を調整するようにしてもよく、かつこれら各容積調整手段を適宜組み合わせて用いてもよい。
さらに、環状ピストン５２がプッシュロッド４１に直接的に支持されたり、ブレーキペダル２６の作用端部２６ｄに直接的に連結された構成としてもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、自動二輪車の他に三輪又は四輪の車両にも適用できることはもちろん、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例における自動二輪車の右側面図である。 上記自動二輪車の右ステップ周りの右側面図である。 上記自動二輪車のリヤマスタシリンダの軸線に沿う断面図である。 上記リヤマスタシリンダの作動状態を示す図３に相当する断面図である。 （ａ），（ｂ）共、上記リヤマスタシリンダに容積調整手段を設けた例を示す図３に相当する断面図である。 上記自動二輪車のブレーキペダルのストローク量に対する操作反力の変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 自動二輪車（鞍乗り型車両）
２５ リヤマスタシリンダ
２６ ブレーキペダル
４５ シリンダ本体
４６ 外筒
５１ 空間
５２ 環状ピストン（移動体）
５３ 流体室
５８ 連通バルブ（圧力調整手段）
５９ａ 非圧縮性流体（容積調整手段）
５９ｂ 板部材（容積調整手段）

Claims (3)

1. ブレーキペダルの操作力を受けて液圧を発生するリヤマスタシリンダを備えた鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置において、
   前記リヤマスタシリンダのシリンダ本体の外周側に、前記シリンダ本体を所定の間隔を空けて囲む外筒と、該外筒とシリンダ本体との間に形成された空間内を摺動する移動体と、該移動体により前記空間内に画定される流体室とを備え、
   前記流体室内には所定圧の圧縮性流体が充填され、前記移動体は前記ブレーキペダル側に連結され、前記圧縮性流体の圧力を受けて前記ブレーキペダルがその操作前の状態に向けて付勢されることを特徴とする鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置。
2. 前記リヤマスタシリンダには、前記流体室内の圧力を調整する圧力調整手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置。
3. 前記リヤマスタシリンダには、前記流体室内の圧縮性流体用の容積を調整する容積調整手段が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の鞍乗り型車両のリヤブレーキ装置。
   

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