JP6141994B2 - 車両用前後連動ブレーキ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前後連動ブレーキ装置の改良に関する。

車両用前後連動ブレーキ装置において、後輪ブレーキにドラムブレーキを利用したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に示されるように、車両用前後連動ブレーキ装置は、前輪ブレーキを作動させる前輪ブレーキ操作子と、後輪ブレーキと前輪ブレーキを連動作動させる後輪ブレーキ操作子と、この後輪ブレーキ操作子の先に、後輪ブレーキと前輪ブレーキに操作力を分配するイコライザとを備える。イコライザに連動ケーブルと後輪ブレーキケーブルとが接続される。連動ケーブルの先は前輪ブレーキ操作子に係合可能な補助操作子に接続される。また、後輪ブレーキケーブルの先は後輪ブレーキに接続される。前輪ブレーキ操作子に前輪ブレーキケーブルが接続されており、この前輪ブレーキケーブルの先は前輪ブレーキに接続される。連動ケーブルと補助操作子の間には、特性設定ばねが介在されている。乗員が後輪ブレーキ操作子に所定以上の操作力を掛けたときに、この操作力は後輪ブレーキケーブルと連動ケーブルとに伝達され、補助操作子が前輪ブレーキ操作レバーに係合して、前輪ブレーキ操作レバーをブレーキ操作位置側に移動させ、前輪ブレーキケーブルが引かれる。これにより、後輪ブレーキと前輪ブレーキとが連動作動する。

後輪ブレーキは、後輪と共に回転するブレーキドラムと、固定側に設けたブレーキパネルと、このブレーキパネルにピンを介して軸支されブレーキドラムとの内周面に摩擦係合可能な一対のブレーキシューと、一対のブレーキシューが互いに近接する向きに付勢する一対のばねと、一対のブレーキシューを拡開させブレーキドラムの内周面に圧接させるカムと、ブレーキドラムの外方に延びイコライザからの操作力に応じて、カムを回動させるブレーキカムアームとを備える。

以下、特許文献１の技術において、後輪ブレーキ操作子をブレーキペダルに変更し、連動ケーブルの先を、前輪ブレーキ操作子ではなく、直接、前輪ブレーキに接続する場合について検討する。
連動ブレーキにおける、ブレーキ連動時では、イコライザによって前輪及び後輪にブレーキ力を付与するため、１つのブレーキのみに制動力を付与する従来のリヤブレーキに比べ、制動により大きな力が必要になる。この場合に、ブレーキの操作フィーリングを悪化させたくないため、乗員がブレーキペダルの操作フィーリングを、従来のリヤブレーキの操作フィーリングと同様なものにしたいという要求がある。対策として、後輪ブレーキ作動量に対するブレーキペダルの操作量のレシオを変更させることが考えられるが、ブレーキペダルの操作量を変えずに、レシオを低下させようとすると、後輪ブレーキのストローク量が増え、後輪ブレーキの遊びが大きくなることがある。

このように、後輪ブレーキにドラムブレーキを利用した連動ブレーキでは、後輪ブレーキの遊びが大きくなることがある。後輪ブレーキの遊びが大きくなると、例えば、後輪ブレーキ操作子を操作して後輪にブレーキ力を付与した後にこのブレーキ力を解除したとき、中立位置よりもブレーキ力を付与する側に回動するカムの回動方向とは反対側の方向にカムが回転する可能性があった。

特開平９−５８４３４号公報

本発明は、後輪ドラムブレーキを備えた機械式前後連動ブレーキ装置において、後輪ブレーキの遊びが大きくなった場合でも、後輪にブレーキ力を付与した後にこのブレーキ力を解除することによってカムがブレーキ力を付与した方向と逆方向に回転したときに、ブレーキシューが押圧され難くする技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、乗員が踏み込むペダルと、このペダルに連結されペダルのブレーキ操作力を後輪ブレーキ及び前輪ブレーキに分配するイコライザとを備える車両の連動ブレーキ装置であって、後輪ブレーキは、車輪と共に回転するブレーキドラムに制動力をかけるブレーキシューと、このブレーキシューの一端側を回転自在に支持するアンカーピンと、一方に回転してブレーキシューの他端側を拡開するカムと、このカムを駆動させるカム軸とを備え、カムは、一方に回転したときにブレーキシューに当たる側面と、カムが他方に回転したときにブレーキシューに当たる反対側の側面とを有し、反対側の側面に、カムが他方に回転したときにブレーキシューの拡開量を減らす面取部を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明では、カムは、長辺をＤとし、短辺をＴとする断面長方形であり、
反対側の側面の面取部は、長方形の短辺と平行な中心線からＨの位置で、且つ、長方形の長辺と平行な中心線からＸの位置で面取りされており、０＜Ｈ＜（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））で且つ、０＜Ｘ＜（Ｔ／２）となるように設定されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、後輪ブレーキは、ドラムブレーキであって、このドラムブレーキは、ブレーキシューを拡開するカムが他側に回転したときに、ブレーキシューを拡開しないように、カムに備えられ一側に回転するときに当たる側面とは反対側の側面に、カムが他側に回転したときにブレーキシューの拡開量を減らすことができる面取部を有する。カムが一側に回転したときには、一側に回転したときに当たるカムの側面がブレーキシューを押し拡げる。

一方、カムが他側に回転したときは、カムが一側方向に回転したときに当たる側面とは反対側の側面に形成される面取部が、ブレーキシューに接触する。反対側の側面が面取りされていない場合に比べて、ブレーキシューの拡開量を小さく抑えることができる。加えて、後輪ブレーキの遊びが大きくなった場合でも、カムが反対方向に回転してブレーキシューを押圧し難くなる。

請求項２に係る発明では、カムの長辺をＤとし、短辺をＴとし、反対側の側面の面取部は、長方形の短辺と平行な中心線からＨの位置で、且つ、長方形の長辺と平行な中心線からＸの位置で面取りされており、０＜Ｈ＜（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））で且つ、０＜Ｘ＜（Ｔ／２）となるように設定される。

仮に、長方形の短辺と平行な中心線からの距離Ｈが（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））以上になると、反対側の側面における長辺に平行な方向の面取量が減るので、カムが他側に回転したときに、カムの反対側の側面がブレーキシューに当たり易くなる。

本発明では、カムの長辺をＤとし、短辺をＴとし、０＜Ｈ＜（Ｄ／２）−（Ｔ／２）で且つ、０＜Ｘ＜（Ｔ／２）となるように設定されるので、カムが他側に回転したときに、カムがブレーキシューを押圧し難くなる。

本発明に係る鞍乗型車両に備えられる連動ブレーキ装置の構成図である。 後輪ブレーキの断面図である。 ブレーキシューを拡開するカムを説明する図２の要部拡大図である。 カムの詳細形状を説明する図である。 カムが一側の方向（正転方向）に回転したときの作用説明図である。 カムが他側の方向（逆転方向）に回転したときの実施例図及び比較例図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中及び実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」は、各々、自動二輪車に乗車する運転者から見た方向を示す。

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、鞍乗型車両の一形態である自動二輪車１０の前部に、フロントフォーク１１が斜め前下方へ延びており、このフロントフォーク１１の下端に前輪１３が回転自在に取付けられ、この前輪１３に前輪ブレーキ１５が設けられる。この前輪ブレーキ１５は、前輪１３に制動力（ブレーキ力）を付与するものである。

また、自動二輪車１０の後部にて、車体フレーム２０からスイングアーム１２が車両後方へ揺動自在に延びており、このスイングアーム１２の後端に後輪１４が回転自在に軸支され、この後輪１４に後輪ブレーキ１６が設けられる。この後輪ブレーキ１６は、後輪１４に制動力（ブレーキ力）を付与するものである。

前輪ブレーキ１５は、固定側でフロントフォーク１１に取付けられ前輪ブレーキ１５の側方を覆う前輪ブレーキパネル２１と、この前輪ブレーキパネル２１に回動可能に軸支され前輪ブレーキパネル２１から車両側方へ突設される前輪カム軸２４と、この前輪カム軸２４に取付けられる前輪ブレーキアーム２５とを有する。

前輪ブレーキアーム２５に、第１前輪ブレーキケーブル２７と第２前輪ブレーキケーブル２８とが接続される。第１前輪ブレーキケーブル２７の先は、前輪ブレーキ操作子３２に連結される。前輪ブレーキ操作子３２は、乗員が握ってブレーキ操作をする部材であり、操向ハンドル３１に揺動可能に取付けられている。

後輪ブレーキ１６は、固定側で車体フレーム２０側に取付けられ後輪ブレーキ１６の側方を覆う後輪ブレーキパネル２２と、この後輪ブレーキパネル２２から突設される後輪カム軸６５（カム軸６５）と、この後輪カム軸３４に取付けられる後輪ブレーキアーム３５とを有する。

後輪ブレーキアーム３５に後輪ブレーキケーブル３７が接続される。後輪ブレーキケーブル３７の先と第２前輪ブレーキケーブル２８の先とが、車体フレーム２０に固定されブレーキ操作力（踏力）を分配するイコライザ４０の出力側に連結される。

イコライザ４０の入力側には、ペダル４１が連結されている。ペダル４１は、乗員が踏み込んでブレーキ操作をする部材であり、車体フレーム２０に、回動可能に取付けられている。前輪ブレーキ１５は、ドラムブレーキであり、前輪ブレーキアーム２５の端部に力をかけ前輪カム軸２４を回動させることで前輪１３にブレーキ力を付与する。後輪ブレーキ１６も前輪ブレーキ同様のドラムブレーキであり、後輪ブレーキアーム３５の端部に力をかけ後輪カム軸６５を回動させることで後輪１４にブレーキ力を付与する。

前輪ブレーキ操作子３２の操作により、第１前輪ブレーキケーブル２７が引かれ、この第１前輪ブレーキケーブル２７が前輪ブレーキアーム２５の端部を引いて前輪カム軸２４を回転させ前輪ブレーキ１５を作動させる。また、後輪ブレーキ操作子（ペダル４１）の操作により、イコライザ４０を介して、第２前輪ブレーキケーブル２８と後輪ブレーキケーブル３７とが引かれ、第２前輪ブレーキケーブル２８が前輪ブレーキアーム２５の端部を引いて前輪カム軸２４を回転させ、前輪ブレーキ１５を作動させると共に、後輪ブレーキアーム３５の端部を引いて後輪カム軸６５を回転させ、後輪ブレーキ１６を作動させる。すなわち、自動二輪車１０には、操作子としてのペダル４１に、このペダル４１の踏力を前輪ブレーキ１５と後輪ブレーキ１６とに分配するイコライザ４０が連結され、ペダル４１の操作に応じて、前輪ブレーキ１５と後輪ブレーキ１６とに同時に制動力をかけるようにした前後連動ブレーキ装置５０（図２参照）が搭載される。

次に、後輪ブレーキ１６の構造について説明する。
図２に示されるように、後輪ブレーキ１６は、車輪と共に回転するブレーキドラム４３の内周面４３ｉに接触するように設けられブレーキドラム４３に制動力をかける一対のブレーキシュー４５、４６と、これらの一対のブレーキシュー４５、４６の一端を回転自在に支持するアンカーピン４７と、一対のブレーキシュー４５、４６の他端間に介在され、一側の方向に回転したときに当接する正転方向当接面５１、５１を有し、一対のブレーキシュー４５、４６に当接しながら一対のブレーキシュー４５、４６をアンカーピン４７回りに拡開するカム６０と、一対のブレーキシュー４５、４６の間に一対のブレーキシュー４５、４６が互いに引き合うように渡されるばね６１、６２とを主要素とする。

ブレーキシュー４５、４６の外周面には、磨耗材としてのブレーキライナ６３、６４が取付けられている。カム６０は、回転軸としてのカム軸６５を有する。カム６０は、後輪ブレーキアーム３５と一体的に設けられ、後輪ブレーキアーム３５の端部に力がかかったときに、後輪ブレーキアーム３５と共にカム軸６５を中心に回転し、一対のブレーキシュー４５、４６を拡開する。

後輪ブレーキケーブル３７は、イコライザ４０（図１参照）から延び後輪ブレーキアーム３５（図１参照）を引くインナー３７ｂと、このインナー３７ｂを囲うチューブ状のアウター３７ａと、インナ−３７ｂの後端に連結されると共に、インナ−３７ｂの後端から車両後方へ延びているインナーロッド３７ｃとを備える。インナーロッド３７ｃにおねじ部が形成され、このおねじ部に、ばね５７と後輪ブレーキアーム３５の端部に係合される円柱状のジョイント４９とがこの順に挿通された後、車両後方からアジャスティングナット３９が締結される。アジャスティングナット３９の締結位置を適宜調整することで、インナーロッド３７ｃの端部は、後輪ブレーキアーム３５に位置調整自在に取付けられる。アウター３７ａは、固定側に設けられるアウター支持部５９に留められている。

次の図３〜４では、カム６０の詳細について説明する。
図３に示されるように、カム６０は、その両側に形成されている側部６０ａ、６０ａが一対のブレーキシュー４５、４６に接触している。側部６０ａ、６０ａがブレーキシュー４５、４６に接触している理由は、図２に示されるように、一対のブレーキシュー４５、４６の間に渡されるばね６１、６２（図２参照）が、ブレーキシュー４５、４６の間を狭くする方向に付勢しているためである。

カム６０は、一側の方向に回転するときにブレーキシューの当たり面５５、５６に当接する正転方向当接面５１を有する。当該正転方向当接面５１は、第１ブレーキシュー４５の当たり面５５に当接する第１正転方向当接面５３と、第２ブレーキシュー４６の当たり面５６に当接する第２正転方向当接面５４とからなる。カム６０が回転していないときの中立位置で、第１ブレーキシュー４５の当たり面５５と第２ブレーキシュー４６の当たり面５６間の間隔はＬ１である。

図４に示されるように、カム６０は、長辺をＤとし、短辺をＴとする断面略長方形を呈している。カム６０は、一側の方向とは反対の逆転方向（他側の方向）に回転しても、ブレーキシュー４５、４６（図３参照）を拡開し難いように、正転方向当接面とは反対側の側面が面取りされる面取部７２を有する。当該面取部７２は、第１面取部７３と、この第１面取部７３とカム軸６５を挟んで対角位置に設けられる第２面取部７４とからなる。第１面取部７３と第２面取部７４の形状はほぼ同一形状に設定される。第１面取部７３と第２面取部７４は、各々、長方形の短辺と平行な中心線ＪｘからＨの位置で、且つ、長方形の長辺と平行な中心線ＪｙからＸの位置で面取りされ、０＜Ｈ＜（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））で且つ、０＜Ｘ＜（Ｔ／２）となるように設定されている。

次に、後輪ブレーキアーム３５にブレーキ力が作用し、カムが一側の方向に回転したときのカム６０とブレーキシュー４５、４６との作用について説明する。
図５に示されるように、カム６０は図矢印ａ方向の一側の方向に回転したときに、第１正転方向当接面５３が第１ブレーキシュー４５の当たり面５５に当たり、第２正転方向当接面５４が第２ブレーキシュー４６の当たり面５６に当たり、第１ブレーキシュー４５と第２ブレーキシュー４６を拡開する。ブレーキ力が作用しているとき、第１ブレーキシュー４５の当たり面５５と第２ブレーキシュー４６の当たり面５６の間の間隔はＬ２（Ｌ１＜Ｌ２）になる。

次に、カム６０が他側の方向に回転した場合において、実施例と比較例とで対比しながら説明する。図６（ａ）〜（ｆ）において、カム６０、６０Ｂが逆転方向に回転するに伴い、いずれも、第１面取部７３が第２ブレーキシュー４６の当たり面５６に接近し、第２面取部７４が第１ブレーキシュー４５の当たり面５５に接近する。

図６（ａ）は実施例に係る回転角が０°のときのカムの作用図であり、図６（ｂ）は実施例に係る回転角が−５°のときのカムの作用図であり、図６（ｃ）は実施例に係る回転角が−１０°のときのカムの作用図である。

図６（ｄ）は比較例に係る回転角が０°のときのカムの作用図であり、図６（ｅ）は比較例に係る回転角が−５°のときのカムの作用図であり、図６（ｆ）は比較例に係る回転角が−１０°のときのカムの作用図である。図６では、カム６０が逆転方向に回転したときに、面取部の有無によって、ブレーキシュー４５、４６間の距離（間隔）が異なることを説明する。

図６（ａ）及び図６（ｄ）において、カム６０が中立位置（０°）にあるときの実施例に係るブレーキシュー間の間隔：ｍ１及びカム６０Ｂが中立位置（０°）にあるときの比較例に係るブレーキシュー間の間隔：ｎ１は、同一の値であり、ｍ１＝ｎ１である。

次に、図６（ｂ）及び図６（ｅ）において、カム６０が逆転方向に−５°だけ回転した位置にあるときの実施例に係るブレーキシュー間の間隔：ｍ２とカム６０Ｂが−５°だけ回転した位置にあるときの比較例に係るブレーキシュー間の間隔：ｎ２の比較をすると、比較例のカム６０Ｂには、面取部が形成されていないため、ｍ２＜ｎ２となる。

次に、図６（ｃ）及び図６（ｆ）において、カム６０が逆転方向に−１０°だけ回転した位置にあるときの実施例に係るブレーキシュー間の間隔：ｍ３と、カム６０Ｂが更に逆転方向に−１０°だけ回転した位置にあるときの比較例に係るブレーキシュー間の間隔：ｎ３の比較をすると、比較例のカム６０Ｂには、面取部が形成されていないため、ｍ３＜ｎ３となる。また、カム６０の回転に伴いブレーキシュー間の間隔は増加するため、ｍ１＜ｍ２＜ｍ３、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３の関係がある。

このように、図６（ａ）〜（ｃ）では、カム６０が逆転方向に回転したときでも、ブレーキシュー４５、４６を拡開する量を小さく抑えるように、カム６０が正転方向に回転するときに当たる側面（正転方向当接面５１、５１）とは反対側の側面を面取りした面取部（第１面取部７３、第２面取部７４）を有する。

カム６０が逆転方向に回転したときは、ブレーキシュー４５、４６が拡開される量（拡開量）を小さくできる。結果、後輪ブレーキ１６の遊びが大きくなった場合において、カム６０に面取部（第１面取部７３、第２面取部７４）を形成したので、カム６０が逆方向に押圧し難くすることができる。

図４に戻り、カム６０の長辺をＤとし、短辺をＴとし、反対側の側面の面取部７２は、長方形の短辺と平行な中心線ＪｘからＨの位置で、且つ、長方形の長辺と平行な中心線ＪｙからＸの位置で面取りされており、０＜Ｈ＜（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））で且つ、０＜Ｘ＜（Ｔ／２）となるように設定される。

仮に、Ｈが（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））以上になると、長辺方向の面取量が減るので、カムが逆転方向に回転したときに、カムの反対側の側面がブレーキシューに当たり易くなる。

本発明では、カム６０の長辺をＤとし、短辺をＴとし、０＜Ｈ＜（Ｄ／２）−（Ｔ／２）で且つ、０＜Ｘ＜（Ｔ／２）となるように設定されるので、カム６０が逆転方向に回転しても、カム６０が逆方向に押圧し難くできる。

従来、後輪ドラムブレーキを備えた機械式前後連動ブレーキ装置において、ブレーキの操作フィーリングを悪化させたくないため、乗員がブレーキペダルの操作フィーリングを、個別の操作子で前輪後輪の各々のブレーキに制動力を付与する、いわゆる、単動型のリヤブレーキと車両用前後連動ブレーキとで、操作フィーリング同様なものにしたいという要求があった。対策として、操作子と後輪ブレーキの作動量に対するレシオを変更させることが考えられるが、ブレーキペダルの操作量を変えずに、レシオを低下させようとすると、後輪ブレーキのストローク量が増え、後輪ブレーキの遊びが大きくなる。

後輪ブレーキの遊びが大きくなると、後輪ブレーキ操作子を操作し、後輪ブレーキを開放したときに、カムが中立位置よりも逆方向に回転する可能性があった。

本発明では、カム６０が逆方向に回転したときにブレーキシュー４５、４６の拡開量を抑える第１面取部７３及び第２面取部７４を形成した。これによって、後輪ブレーキ操作子（ペダル４１）に掛かる操作フィーリングを、連動ブレーキでない従来の後輪ドラムブレーキの操作フィーリングと同様なものに維持しつつ、後輪ブレーキ１６の遊びが大きくなった場合でも、カム６０が逆方向に押圧し難くすることができる。

尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、鞍乗型三輪車にも適用可能であり、一般の鞍乗型車両に適用することは差し支えない。

本発明は、機械式の前後連動ブレーキが備えられている自動二輪車に好適である。

１５…前輪ブレーキ、１６…後輪ブレーキ、４０…イコライザ、４１…ペダル、４３…ブレーキドラム、４５…ブレーキシュー（第１ブレーキシュー）、４６…ブレーキシュー（第２ブレーキシュー）、４７…アンカーピン、５０…車両用前後連動ブレーキ装置、６０…カム、６５…カム軸（後輪カム軸）、７１…正転方向とは反対側の側面、７３…第１面取部、７４…第２面取部、Ｄ…カムの長辺、Ｔ…カムの短辺、Ｊｘ…長方形の短辺と平行な中心線、Ｊｙ…長方形の長辺と平行な中心線。

Claims (2)

1. 乗員が踏み込むペダルと、このペダルに連結されて前記ペダルのブレーキ操作力を後輪ブレーキ及び前輪ブレーキに分配するイコライザと、を備える車両用前後連動ブレーキ装置であって、
   前記後輪ブレーキは、車輪と共に回転するブレーキドラムに制動力をかけるブレーキシューと、当該ブレーキシューの一端側を回転自在に支持するアンカーピンと、一方に回転して前記ブレーキシューの他端側を拡開するカムと、前記カムを駆動させるカム軸とを備え、
   前記カムは、前記一方に回転したときに前記ブレーキシューに当たる側面と、前記カムが他方に回転したときに前記ブレーキシューに当たる反対側の側面とを有し、
   前記反対側の側面に、前記カムが他方に回転したときに前記ブレーキシューの拡開量を減らす面取部を有することを特徴とする車両用前後連動ブレーキ装置。
2. 前記カムは、長辺をＤとし、短辺をＴとする断面長方形であり、
   前記反対側の側面の面取部は、前記長方形の短辺と平行な中心線からＨの位置で、且つ、前記長方形の長辺と平行な中心線からＸの位置で面取りされており、
   ０＜Ｈ＜（（Ｄ／２）−（Ｔ／２））で且つ、
   ０＜Ｘ＜（Ｔ／２）
   となるように設定される、請求項１記載の車両用前後連動ブレーキ装置。

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