JP4067860B2

JP4067860B2 - ブレーキキャリパの配置構造

Info

Publication number: JP4067860B2
Application number: JP2002118422A
Authority: JP
Inventors: 健二森田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-04-19
Also published as: JP2003312579A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体の軽量化を図りつつブレーキキャリパを保護し、しかもスイングアームの形状の自由度を増すブレーキキャリパの配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車のブレーキキャリパの配置構造としては、例えば、▲１▼実用新案登録第２５２１０００号公報「ブレーキキャリパの取付構造」、▲２▼特開平９−２３６２号公報「自動二輪車のブレーキキャリパー取付構造」が知られている。
【０００３】
上記▲１▼の第１図には、車体フレームＦ（符号については、同公報に記載されているものを使用した。以下同じ。）に対して後輪Ｗｒを支持するスイングアーム５の後部を側面視Ｖ字状に下方に屈曲させ、スイングアーム５のＶ字空間にブレーキキャリパ９を配置した自動二輪車が記載されている。
【０００４】
上記▲２▼の図１には、車体フレーム５（符号については、同公報に記載されているものを使用した。以下同じ。）に、後端部をＪの字状に上方に屈曲させたスイングアーム８を取付け、このスイングアーム８の後端部にできた凹状部２０にブレーキキャリパー２２を配置した自動二輪車１が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲１▼では、スイングアーム５のＶ字空間にブレーキキャリパ９を配置することで、ブレーキキャリパ９を泥はねや飛び石から保護するが、ブレーキキャリパ９の側方は外部に露出するため、側方をカバーする専用の部材を設けたりすることがあり、部品点数が増えたり、車体重量増を招いたり、カバーの取付部を考慮したりする必要があった。
【０００６】
また、ブレーキキャリパ９を設けるために、スイングアーム５の形状に制約を受ける。更にまた、このようなＶ字状のスイングアーム５では生産性、重量の面で不利となる。
上記▲２▼にても上記▲１▼と同様の課題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ブレーキキャリパの配置構造を改良することで、保護カバー等を設けずに車体の軽量化を図りつつブレーキキャリパを保護し、しかもスイングアームの形状の自由度を増すことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車体フレームの前部に前輪を操舵自在に取付け、車体フレームの後部に左右一対のアームを備えたスイングアームを上下スイング自在に取付けるとともに左右のアームの後部間に車軸を介して後輪を取付けた二輪車において、平面視で後輪と一方のアームとの間に且つ側面視でスイングアームの上下幅内に、後輪を制動するディスクブレーキ用のブレーキキャリパを配置し、アームの内側の面に、平行に突出させた一対のアーム側突出片を設け、ブレーキキャリパを保持するキャリパブラケットに、一対のアーム側突出片間に挿入してキャリパブラケットの回り止めとするために、また、キャリパブラケットをスライド可能とするために、キャリパブラケットから車体側方へ突出形成したブラケット側突出片を設け、これらのアーム側突出片及びブラケット側突出片を、ブレーキディスクを挟持するためにブレーキキャリパに設けられたブレーキピストンの下方に近接するように配置したことを特徴とする。
【０００９】
ブレーキキャリパの側方をスイングアームで覆うことができ、スイングアームによってブレーキキャリパを側方から保護することができる。また、これまでブレーキキャリパを覆っていた保護カバーを廃止したり、小型にすることができ、二輪車の軽量化を図ることができる。
また、スイングアームの形状がブレーキキャリパに左右されず、スイングアームの形状の自由度を増すことができる。
【００１０】
請求項２は、少なくともブレーキピストンを、側面視でスイングアームの上下幅内に収めたことを特徴とする。
ブレーキキャリパの主要部であるブレーキピストンを保護することができる。
【００１１】
請求項３は、ブラケットにブレーキキャリパを取付けるための一対のボルトを、側面視でスイングアームの上下幅内に収めたことを特徴とする。
【００１２】
ボルトの位置がブレーキキャリパの輪郭近傍にあれば、スイングアームでブレーキキャリパの全体を保護することができる。また、スイングアームでボルトの頭部を保護することができ、ボルトの頭部が飛び石や他との干渉によって変形することがなく、ボルトの頭部に工具が掛けられなくなるというようなことを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
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。
図１は本発明に係るブレーキキャリパの配置構造を採用した自転車の斜視図であり、二輪車としての自転車１０は、ダウンヒル用の車両であり、林道、スキー場等に高速コーナーやジャンプセクションを設けた未舗装のコースを下ることによりタイムを競う競技に使用するため、前輪１１及び後輪１２ではそれぞれフロントフォーク１４、リヤクッションユニット１５により路面からの衝撃を吸収し、車体フレーム１６では剛性を高めることで大荷重を支え、一方では車体フレーム１６の一部にしなやかさを備えることで操縦性を高め、更に、前輪１１及び後輪１２の制動力を高めるためにディスクブレーキ（後で詳述する。）を採用し、走行中の車体部品への干渉にも配慮したものである。
【００１４】
図２は本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の配置構造を採用した自転車の側面図であり、自転車１０は、ヘッドパイプ２１に操舵可能に前述のフロントフォーク１４を取付け、このフロントフォーク１４の下端に回転可能に前輪１１を取付け、フロントフォーク１４の上部にバーハンドル２２を取付け、ヘッドパイプ２１から後方斜め下方に車体フレーム１６を延ばし、この車体フレーム１６の後部に上下スイング可能にＬ字状のスイングアーム２３を取付け、このスイングアーム２３の後端に後輪１２を回転可能に取付け、車体フレーム１６とスイングアーム２３とにリヤクッションユニット１５を渡し、車体フレーム１６の後部に変速機２５を取付け、この変速機２５の左右にペダル２６，２７を取付け、車体フレーム１６の中間部にサドル２８を取付けた車両である。
【００１５】
ここで、３１は前輪用ディスクブレーキ（３２はブレーキキャリパ、３３はブレーキディスク）、３４，３４（奥側の符号３４は不図示）はフロントフォーク１４の下部を保護するフロントフォークプロテクタ、３５はフロントフェンダ、３６はリヤクッションユニット１５にホース３７で接続したリザーバタンク、３８は変速機２５に設けた駆動側スプロケット、４１は後輪１２に取付けた被動側スプロケット、４２はチェーン、４３は後輪用ディスクブレーキ（４４はブレーキキャリパ、４５はブレーキディスク）である。
【００１６】
車体フレーム１６は、ヘッドパイプ２１から後方斜め下方に延ばしたボックス状のボックスフレーム部５１と、このボックスフレーム部５１の後端から左右に分けて後方斜め下方、即ちボックスフレーム部５１の延長線上に延ばしたツインチューブ部５２と、このツインチューブ部５２の後端から、ボックスフレーム部５１及びツインチューブ部５２の傾斜角よりも更に傾斜させて後方斜め下方に延ばした後部フレーム部５３と、ボックスフレーム部５１の前端下部から後方斜め下方に延ばすとともに後部フレーム部５３の後端に連結したダウンチューブ５４と、ツインチューブ部５２の後端及び後部フレーム部５３の中間部にサドル２８を取付けるために設けたサドルフレーム５６とからなる。
【００１７】
ボックスフレーム部５１は、ボックス状とすることで車体フレーム１６の前部を高剛性とするための部分である。
ツインチューブ部５２は、左右のチューブを細く分けることで、剛性を低くして車体中央を捩れやすくするための部分であり、また、リヤクッションユニット１５を収納するための部分でもある。
後部フレーム部５３は、左右幅を大きくすることで、変速機２５を収納し易くするとともに、スイングアーム２３の取付部に作用する捩れを支持する支持力を高めた部分である。
【００１８】
スイングアーム２３は、後部フレーム部５３に上下スイング可能に取付けるピボット軸６１から後方斜め上方に延ばした立上がり部６２と、この立上がり部６２の上端から後方斜め下方に延ばした後部延出部６３とからなるほぼＬ字状の部材であり、立上がり部６２と後部延出部６３との接続部にリヤクッションユニット１５の後端の取付軸６４を取付ける。なお、６５はリヤクッションユニット１５の前端を取付けるためにツインチューブ部５２に設けた取付軸である。
【００１９】
図３は本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の配置構造を説明する側面図であり、スイングアーム２３の内側、即ち、スイングアーム２３と後輪１２（図２参照）との間に後輪用ディスクブレーキ４３のブレーキキャリパ４４を配置したことを示す。
ブレーキキャリパ４４は、後輪１２の車軸（図４で説明する。）とスイングアーム２３とに取付けたキャリパブラケット６６に２本の取付ボルト６７，６７で固定した部品である。
【００２０】
ここで、６８は後輪１２を制動するときに、ブレーキディスク４５を図示せぬブレーキパッドを介して挟むためにブレーキキャリパ４４内に設けたブレーキピストン、７１，７１はスイングアーム２３の内側の面に平行に突出させたアーム側突出片、７２はスイングアーム２３側の突出片７１，７１間に挿入してキャリパブラケット６６の回り止めとするために、また、キャリパブラケット６６をスライドさせて常に後輪１２との位置関係を一定とするためにキャリパブラケット６６から車体側方へ突出形成したブラケット側突出片、７３…（…は複数個を示す。以下同じ。）は後輪１２を構成するホイール７４（不図示。図４で説明する。）にブレーキディスク４５を取付けるボルトである。
【００２１】
図４は本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の配置構造を示す断面図（一部平面図。白抜き矢印（ｆｒｏｎｔ）は車体前方を表す。）であり、後輪１２の車軸７７にキャリパブラケット６６に開けた貫通穴７８を嵌合させることで車軸７７にキャリパブラケット６６の後端を取付け、このキャリパブラケット６６にブレーキキャリパ４４を取付ボルト６７，６７で取付け、キャリパブラケット６６の前部に設けたブラケット側突出片７２をスイングアーム２３の内側のアーム側突出片７１，７１（一方のアーム側突出片７１は不図示）間に挿入したことを示す。
【００２２】
ブレーキキャリパ４４は、車幅方向に２分割し、これらの分割部分にブレーキディスク４５を挿入するスリット８１を形成し、内部に、ブレーキディスク４５の両面を挟み込む一対のパッド（不図示）と、これらのバッドの一方を押しつけるためにシリンダ内に移動可能に収納したブレーキピストン６８とを備える。
【００２３】
バーハンドル２２（図２参照）に設けた後輪用ブレーキレバーを握ることで、ブレーキレバー近傍に設けたマスタシリンダでブレーキ液圧を発生させ、このブレーキ液圧をブレーキ配管８２によりブレーキキャリパ４４のシリンダ内へ導くことでブレーキピストン６８を移動させ、パッドを押圧し、ブレーキディスク４５を介して後輪１２を制動する。なお、８３はブレーキ配管８２の端部に設けたジョイント部である。
【００２４】
キャリパブラケット６６は、前述の貫通穴７８を開けた円筒部８５と、この円筒部８５の端部から直角に延ばしたアーム部８６と、このアーム部８６の端部にブレーキキャリパ４４を取付けるために設けたキャリパ取付部８７とからなる。
【００２５】
後輪１２のホイール７４は、車軸７７に軸受９１，９１（一方の軸受９１は不図示）を介して取付けたものである。なお、９２はスイングアーム２３の後部に取付けたアジャストボルトであり、ロックナット９４を緩め、アジャストボルト９２を回すことにより、車軸７７の一端に嵌めたカラー９５を介して車軸７７を車体後方へ強制的に移動させ、ホイール７４に取付けた被動側スプロケット４１（図２参照）を車体後方へ移動させることで、チェーン４２（図２参照）の弛みを小さくする。９７はスイングアーム２３の後端部に車軸７７を通すために開けた長穴、９８は軸受９１とキャリパブラケット６６との間に設けたスペーサ、１０１はダストシール、１０２は２つの軸受９１，９１間に介在させたカラーである。
【００２６】
以上に述べたブレーキキャリパ４４の組付要領を次に説明する。
図５は本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の組付要領を示す作用図であり、組付要領を順に説明する。
▲１▼スイングアーム２３を構成する左右のアーム（一方のアームを１０５とする。）間に、ブレーキディスク４５を取付けた後輪１２を配置する。
【００２７】
▲２▼アーム１０５と後輪１２との間に、キャリパブラケット６６を取付済みのブレーキキャリパ４４を配置しながら、ブレーキキャリパ４４のスリット８１内にブレーキディスク４５を挿入するとともに、スイングアーム２３の２つのアーム側突出片７１間にキャリパブラケット６６のブラケット側突出片７２を挿入する。
【００２８】
▲３▼後輪１２の車軸７７を、カラー９５、スイングアーム２３の長穴９７、キャリパブラケット６６の貫通穴７８、ホイール７４の内側及び図示せぬ他方のスイングアームに順に貫通させ、車軸７７の先端に形成したおねじ１０６に図示せぬナットをねじ結合してブレーキキャリパ４４の組付け及び後輪１２の組付けが完了する。
【００２９】
以上の図２〜図４で説明したように、本発明は第１に、車体フレーム１６の前部に前輪１１を操舵自在に取付け、車体フレーム１６の後部に左右一対のアーム１０５を備えたスイングアーム２３を上下スイング自在に取付けるとともに左右のアーム１０５の後部間に車軸７７を介して後輪１２を取付けた自転車１０において、平面視で後輪１２と一方のアーム１０５との間に且つ側面視でスイングアーム２３の上下幅内に、後輪１２を制動するディスクブレーキ４３用のブレーキキャリパ４４を配置した、詳しくは、取付ボルト６７，６７を除いてブレーキキャリパ４４の大部分を配置したことを特徴とする。
【００３０】
ブレーキキャリパ４４の側方をスイングアーム２３で覆うことができ、スイングアーム２３によってブレーキキャリパ４４を側方から保護することができる。即ち、外側方からの泥はねや飛び石からブレーキキャリパ４４を保護するとともに、自転車１０が走行中に過度に傾いたり、転倒して車体の側面が接地したときに、路面や路面から突出する岩石等がブレーキキャリパ４４に干渉するおそれを少なくし、ブレーキキャリパ４４を外乱から防止することができる。
【００３１】
また、これまでにブレーキキャリパを覆っていた保護カバーを廃止したり、保護カバーを小型にすることができ、自転車１０の軽量化を図ることができる。
更に、スイングアーム２３の内側にブレーキキャリパ４４を配置する構造であるから、スイングアーム２３の形状がブレーキキャリパ４４に左右されず、スイングアーム２３の形状の自由度を増すことができ、従来に比べて、スイングアーム２３の強度を高めたり、軽量にすることができ、更には、自転車１０の意匠を魅力あるものにすることができる。
【００３２】
本発明は第２に、ブレーキディスク４５を挟持するためにブレーキキャリパ４４に設けた少なくともブレーキピストン６８を、側面視でスイングアーム２３の上下幅、例えば、スイングアーム２３の後部のくびれた部分の上下幅をＢ１としたときに、上下幅Ｂ１内に収めたことを特徴とする。
ブレーキキャリパ４４の主要部であるブレーキピストン６８を保護することができ、ブレーキキャリパ４４の作動不良等を防止することができる。
【００３３】
図６は本発明に係るブレーキキャリパ（第２の実施の形態）を示す側面図であり、上下幅Ｂ２を広くしたスイングアーム１１１の内側であって、スイングアーム１１１と後輪１２（図２参照）との間にブレーキキャリパ４４を配置し、キャリパブラケット６６にブレーキキャリパ４４を取付ける取付ボルト６７，６７を含め、ブレーキキャリパ４４の全体の外側方をスイングアーム１１１にて覆ったことを示す。
これにより、ブレーキキャリパ４４への外側方からの干渉をより少なくすることができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明は第３に、キャリパブラケット６６にブレーキキャリパ４４を取付けるための一対の取付ボルト６７，６７を、側面視でスイングアーム１１１の上下幅Ｂ２内に収めたことを特徴とする。
取付ボルト６７，６７の位置がブレーキキャリパ４４の輪郭近傍にあれば、スイングアーム１１１でブレーキキャリパ４４の全体を保護することができる。また、スイングアーム１１１で取付ボルト６７の頭部を保護することができ、取付ボルト６７の頭部が飛び石や他との干渉によって変形することがなく、頭部に工具が掛けられなくなるというようなことを防止することができる。
【００３５】
図７は本発明に係るブレーキキャリパ（第３の実施の形態）を示す側面図であり、後輪１２（図２参照）の車軸７７にキャリパブラケット１１５を取付けるとともにキャリパブラケット１１５を上方へ延ばし、このキャリパブラケット１１５にブレーキキャリパ１１６を取付ボルト１１７，１１７で取付け、一方の取付ボルト１１７でキャリパブラケット１１５及びブレーキキャリパ１１６に共締めしたステー１１８の端部をスイングアーム１２１に取付けたことを示す。なお、１２３はブレーキ配管である。
【００３６】
上記したように、キャリパブラケット１１５を車軸７７の上方に配置したことで、ブレーキキャリパ１１６の位置をより高くすることができ、路面からの泥はね、飛び石等に対してより有利としつつブレーキキャリパ１１６とブレーキディスク４５とからなるディスクブレーキ１２５によって後輪１２を大きな制動力で制動させることができる。
【００３７】
尚、本発明のブレーキキャリパの配置構造は、自転車の他に、自動二輪車、三輪車、四輪車等のスイングアームとディスクブレーキとを備える車両に採用できる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１のブレーキキャリパの配置構造は、平面視で後輪と一方のアームとの間に且つ側面視でスイングアームの上下幅内に、後輪を制動するディスクブレーキ用のブレーキキャリパを配置し、アームの内側の面に、平行に突出させた一対のアーム側突出片を設け、ブレーキキャリパを保持するキャリパブラケットに、一対のアーム側突出片間に挿入してキャリパブラケットの回り止めとするために、また、キャリパブラケットをスライド可能とするために、キャリパブラケットから車体側方へ突出形成したブラケット側突出片を設け、これらのアーム側突出片及びブラケット側突出片を、ブレーキディスクを挟持するためにブレーキキャリパに設けられたブレーキピストンの下方に近接するように配置したので、ブレーキキャリパの側方をスイングアームで覆うことができ、スイングアームによってブレーキキャリパを側方から保護することができる。また、ブレーキキャリパの側方を覆う保護カバーを廃止したり、小型にすることができ、二輪車の軽量化を図ることができる。
更に、スイングアームの形状がブレーキキャリパに左右されず、スイングアームの形状の自由度を増すことができる。
【００３９】
請求項２のブレーキキャリパの配置構造は、少なくともブレーキピストンを、側面視でスイングアームの上下幅内に収めたので、ブレーキキャリパの主要部であるブレーキピストンを保護することができ、ブレーキキャリパの作動不良等を防止することができる。
【００４０】
請求項３のブレーキキャリパの配置構造は、ブラケットにブレーキキャリパを取付けるための一対のボルトを、側面視でスイングアームの上下幅内に収めたので、ボルトの位置がブレーキキャリパの輪郭近傍にあれば、スイングアームでブレーキキャリパの全体を保護することができる。また、スイングアームでボルトの頭部を保護することができ、ボルトの頭部が飛び石や他との干渉によって変形することがなく、ボルトの頭部に工具が掛けられなくなるというようなことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブレーキキャリパの配置構造を採用した自転車の斜視図
【図２】本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の配置構造を採用した自転車の側面図
【図３】本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の配置構造を説明する側面図
【図４】本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の配置構造を示す断面図
【図５】本発明に係るブレーキキャリパ（第１の実施の形態）の組付要領を示す作用図
【図６】本発明に係るブレーキキャリパ（第２の実施の形態）を示す側面図
【図７】本発明に係るブレーキキャリパ（第３の実施の形態）を示す側面図
【符号の説明】
１０…二輪車（自転車）、１１…前輪、１２…後輪、１６…車体フレーム、２３…スイングアーム、４３…後輪用ディスクブレーキ、４４…ブレーキキャリパ、４５…ブレーキディスク、６６…キャリパブラケット、６８…ブレーキピストン、７１…アーム側突出片、７２…ブラケット側突出片、７７…車軸、１０５…アーム、Ｂ１，Ｂ２…スイングアームの上下幅。

Claims

車体フレームの前部に前輪を操舵自在に取付け、車体フレームの後部に左右一対のアームを備えたスイングアームを上下スイング自在に取付けるとともに左右のアームの後部間に車軸を介して後輪を取付けた二輪車において、
平面視で前記後輪と一方の前記アームとの間に且つ側面視でスイングアームの上下幅内に、前記後輪を制動するディスクブレーキ用のブレーキキャリパを配置し、
前記アームの内側の面に、平行に突出させた一対のアーム側突出片を設け、
前記ブレーキキャリパを保持するキャリパブラケットに、前記一対のアーム側突出片間に挿入して前記キャリパブラケットの回り止めとするために、また、前記キャリパブラケットをスライド可能とするために、キャリパブラケットから車体側方へ突出形成したブラケット側突出片を設け、
これらのアーム側突出片及びブラケット側突出片を、前記ブレーキディスクを挟持するために前記ブレーキキャリパに設けられたブレーキピストンの下方に近接するように配置したことを特徴とするブレーキキャリパの配置構造。
少なくとも前記ブレーキピストンを、側面視で前記スイングアームの上下幅内に収めたことを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパの配置構造。
前記ブラケットに前記ブレーキキャリパを取付けるための一対のボルトを、側面視で前記スイングアームの上下幅内に収めたことを特徴とする請求項１記載のブレーキキャリパの配置構造。