JP6600708B2 - ブレーキキャリパの冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、ブレーキキャリパの冷却構造に係り、特に、鞍乗型車両の後輪ブレーキキャリパを効率よく冷却するためのブレーキキャリパの冷却構造に関する。

従来から、車輪に固定されるブレーキディスクと、該ブレーキディスクに摩擦パッドを押し付けて制動力を発生させるブレーキキャリパとからなるブレーキ装置において、安定した制動力を得るために、摩擦熱で温度上昇したブレーキキャリパを走行風によって冷却するようにした構造が知られている。

特許文献１には、自動二輪車のスイングアームの上面に取り付けられるリヤフェンダに所定の開口を設けることで、走行風による空気抵抗を低減すると共に、後輪の車軸近傍に配設されたリヤブレーキキャリパに走行風を導くようにした冷却構造が開示されている。

特開２０１７−５２３５２号公報

しかし、特許文献１の冷却構造では、リヤフェンダに当たる走行風の変化によって冷却効果が変動しやすいほか、クローズドコースで急減速が繰り返して行われる車両や、防風性能の高いカウリングを適用することでリヤフェンダに走行風が当たりにくくなる車両では冷却効果が不足することが考えられる。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、簡単な構造によって後輪のブレーキキャリパを効率よく冷却することができるブレーキキャリパの冷却構造を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、後輪（ＷＲ）に制動力を与えるリヤブレーキキャリパ（３６）と、前記後輪（ＷＲ）を回転可能に軸支するスイングアーム（２３）とを備える鞍乗型車両（１）に適用されるブレーキキャリパの冷却構造において、前記スイングアーム（２３）の下面（２３ａ）に取り付けられる導風ダクト（６０）を備え、前記導風ダクト（６０，１６０）に、車体側面視で、前記後輪（ＷＲ）の車体前方に位置する吸気口（６２）と、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の近傍に配設される排気口（６７，１６７）とが設けられる点に第１の特徴がある。

また、第２の特徴によれば、前記鞍乗型車両（１）が、前記後輪（ＷＲ）と前輪（ＷＦ）との間に配置されるエンジン（Ｅ）の側面を覆うカウリング（２１）を有しており、前記導風ダクト（６０，１６０）の吸気口（６２）は、車体正面視で、前記カウリング（２１）の外側に位置する点に第２の特徴がある。

また、前記導風ダクト（６０，１６０）の車幅方向外側下部に、車体上方側より車体下方側の方が車幅方向内側に位置する傾斜面（６３ａ）が形成されている点に第３の特徴がある。

また、前記スイングアーム（２３）の下面（２３ａ）が、車体後方に向かって後上がりとなる形状とされる点に第４の特徴がある。

また、前記導風ダクト（６０）の排気口（６７）が、前記スイングアーム（２３）の車幅方向外側の側面（２３ｂ）より内側の位置で、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の前方に位置する点に第５の特徴がある。

さらに、前記導風ダクト（１６０）の排気口（１６７）が、前記スイングアーム（２３）の車幅方向外側の側面（２３ｂ）より内側の位置で、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の下方に位置する点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、後輪（ＷＲ）に制動力を与えるリヤブレーキキャリパ（３６）と、前記後輪（ＷＲ）を回転可能に軸支するスイングアーム（２３）とを備える鞍乗型車両（１）に適用されるブレーキキャリパの冷却構造において、前記スイングアーム（２３）の下面（２３ａ）に取り付けられる導風ダクト（６０）を備え、前記導風ダクト（６０，１６０）に、車体側面視で、前記後輪（ＷＲ）の車体前方に位置する吸気口（６２）と、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の近傍に配設される排気口（６７，１６７）とが設けられるので、吸気口および排気口が設けられる導風ダクトを設けることで、走行風をより積極的にリヤブレーキキャリパに当接させることが可能となる。また、スイングアームの下側に配設されるリヤブレーキキャリパの冷却が容易になると共に、スイングアームの下面を保護することができる。

第２の特徴によれば、前記鞍乗型車両（１）が、前記後輪（ＷＲ）と前輪（ＷＦ）との間に配置されるエンジン（Ｅ）の側面を覆うカウリング（２１）を有しており、前記導風ダクト（６０，１６０）の吸気口（６２）は、車体正面視で、前記カウリング（２１）の外側に位置するので、エンジン熱の影響を受けていない走行風を導風ダクトの吸気口に導入して、リヤブレーキキャリパを効果的に冷却することができる。

第３の特徴によれば、前記導風ダクト（６０，１６０）の車幅方向外側下部に、車体上方側より車体下方側の方が車幅方向内側に位置する傾斜面（６３ａ）が形成されているので、鞍乗型車両がコーナリングで深くバンクしても導風ダクトが接地しにくくなり、最大バンク角を減らすことなく導風ダクトを取り付けることが可能となる。

第４の特徴によれば、前記スイングアーム（２３）の下面（２３ａ）が、車体後方に向かって後上がりとなる形状とされるので、スイングアームのピボット寄りの部分の高さ寸法を増して剛性を高めると共に、この形状に起因してリヤブレーキキャリパに当たりにくくなる走行風を導風ダクトによって積極的にリヤブレーキキャリパに導くことができる。

第５の特徴によれば、前記導風ダクト（６０）の排気口（６７）が、前記スイングアーム（２３）の車幅方向外側の側面（２３ｂ）より内側の位置で、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の前方に位置するので、導風ダクトで導かれた走行風をリヤブレーキキャリパの前側に当てることができる。また、排気口がリヤブレーキキャリパの前方に位置することで、鞍乗型車両のコーナリング時に導風ダクトが接地しにくくなる。

第６の特徴によれば、前記導風ダクト（１６０）の排気口（１６７）が、前記スイングアーム（２３）の車幅方向外側の側面（２３ｂ）より内側の位置で、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の下方に位置するので、導風ダクトで導かれた走行風をリヤブレーキキャリパの下側に当てることができる。これにより、ドライブチェーンの張り具合の調整等でリヤブレーキキャリパが前後に移動した場合でも、リヤブレーキキャリパが排気口に接触することを防止できる。

本発明の一実施形態に係るブレーキキャリパの冷却構造を適用した自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車の右側面図である。 自動二輪車の正面図である。 スイングアームを車体前方下側から見た斜視図である。 リヤブレーキキャリパおよびその周辺構造を示す斜視図である。 車体上方側から見た導風ダクトの斜視図である。 車体下方側から見た導風ダクトの斜視図である。 自動二輪車の一部拡大正面図である。 本実施形態の変形例に係る導風ダクトの取り付け状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るブレーキキャリパの冷却構造を適用した自動二輪車１の左側面図である。また、図２は同右側面図であり、図３は同正面図である。鞍乗型車両としての自動二輪車１の車体フレーム４は、ヘッドパイプ９から車体後方に延出する左右一対のメインフレーム５を有する。ヘッドパイプ９に揺動自在に軸支される前輪ＷＦの操舵系は、車軸１７によって前輪ＷＦを軸支する左右一対のフロントフォーク１５と、ヘッドパイプ９の上下でフロントフォーク１５をクランプするトップブリッジ８およびボトムブリッジ１１と、トップブリッジ８およびボトムブリッジ１１を互いに連結してヘッドパイプ９に軸支されるステアリングステム（不図示）とからなる。前輪ＷＦのホイール１６には、左右一対のブレーキディスク３３が固定されており、フロントフォーク１５に固定されるフロントブレーキキャリパ３４と共に前輪ＷＦ側の油圧ブレーキシステムが構成される。フロントフォーク１５の上部には、操向ハンドル６が固定されている。

メインフレーム５の後方下部には、スイングアーム２３を揺動可能に軸支するピボット１９を支持する左右一対のピボットプレート２０が接続されている。メインフレーム５の下部には、４サイクルＶ型４気筒のエンジンＥが固定されている。エンジンＥの燃焼ガスは、排気管を介して車幅方向右側のマフラ３７に導かれる。エンジンＥの駆動力は、スイングアーム２３の後端に回転自在に軸支された後輪ＷＲに伝達される。

ヘッドパイプ９の前方には、防風スクリーン７を備えるフロントカウル１０が配設されている。フロントカウル１０の下方には、左右一対のサイドカウル２８が連結されており、サイドカウル２８の下端部には、エンジンＥの下部を覆うアンダカウル２１が連結されている。前輪ＷＦの上部を覆うフロントフェンダ１４は、フロントフォーク１５に固定されている。メインフレーム５の上部には、燃料タンク３１およびエアクリーナボックス３の上部を覆うタンクカバー２が取り付けられている。タンクカバー２に取り付けられるシート３０の後方には、リヤカウル２９が配設されている。後輪ＷＲの上部を覆うリヤフェンダ２７は、スイングアーム２３の上部に固定されている。

スイングアーム２３の後端部には、車軸２４によって後輪ＷＲが回転自在に軸支されている。エンジンＥの出力軸１８から出力される駆動力は、ドライブチェーン（不図示）を介して後輪ＷＲのホイール２５に車幅方向左側に固定されたドリブンスプロケット２６に伝達される。後輪ＷＲのホイール２５の車幅方向右側には、ブレーキディスク３５が固定されており、スイングアーム２３の下側に配設されるリヤブレーキキャリパ３６と共に後輪ＷＲ側の油圧ブレーキシステムが構成される。スイングアーム２３は、ピボット１９の後方に配設されるリヤクッション３２によって車体フレーム４に吊り下げられている。

メインフレーム５の車幅方向外側には、エアクリーナボックス３の下部に外気を導くエアダクト１３が左右一対で配設されている。エアダクト１３は、フロントフォーク１５の車幅方向外側を通ってヘッドパイプ９の前方で集合し、フロントカウル１０の車幅方向中央に設けられた開口１２に接続される。エンジンＥの車体前方にはラジエータ３９が配設されている。本実施形態に係る自動二輪車１の重心Ｇは、エアダクト１３の後端近傍の車幅方向中央に位置する。

図４は、スイングアーム２３を車体前方下側から見た斜視図である。また、図５はリヤブレーキキャリパ３６およびその周辺構造を示す斜視図である。本発明に係るブレーキキャリパの冷却構造は、スイングアーム２３の車幅方向右側の下面２３ａに取り付けられる導風ダクト６０によって、車体前方側から導入した走行風をリヤブレーキキャリパ３６に積極的に導く構成とされる。繊維強化樹脂等で形成される導風ダクト６０は、スイングアーム２３の下面２３ａおよび側面２３ｂの一部を覆って、飛び石等からスイングアーム２３を保護するカバー部材としても機能する。車軸２４の前方の側面２３ｂには、レーシングスタンドを係合させる左右一対のフック４２が取り付けられている。

スイングアーム２３の下側に配設されるリヤブレーキキャリパ３６は、車幅方向でブレーキディスク３５と右側のスイングアーム２３との間に配設されるキャリパブラケット４３に対して、下方から螺合される２本のボルト４０で固定されている。キャリパブラケット４３は、車軸２４に軸支されると共にスイングアーム２３の内壁に係合することで回転方向の位置が規定される。対向２ピストン式のリヤブレーキキャリパ３６の側面には、油圧供給口４１が設けられている。

導風ダクト６０は、ボルト８０によって車体前方側のスイングアーム２３の下面２３ａに固定される前部分６１と、車体後方側でスイングアーム２３の後端下部を覆って車体後方からボルト８１で固定される後部分６５と、前部分６１および後部分６５を連結すると共に走行風の通路６３を支持する中央部分６４とを有する。

中空構造とされる通路６３の前端部には、走行風の吸気口６２が形成されている。また、通路６３の後部には、車幅方向内側に湾曲する湾曲路６６が連なっており、この湾曲路６６の後端部に排気口６７が形成されている。排気口６７は、リヤブレーキキャリパ３６の車体前方側に近接配置される。より詳しくは、ブレーキディスク３５を挟むためにリヤブレーキキャリパ３６に形成される溝の前方に排気口６７を配置することで、ブレーキディスク３５および不図示の摩擦パッドにも走行風が当たることとなる。

この導風ダクト６０の構成によれば、走行風をより積極的にリヤブレーキキャリパ３６に当接させて冷却効果を高めると共に、スイングアーム２３の下面２３ａおよび側面２３ｂの一部を飛び石等から保護することが可能となる。また、スイングアーム２３を保護するためのカバー部材とリヤブレーキキャリパ３６を冷却するための導風通路とを一体に形成することで、部品点数の増加を抑えて車体の軽量化を図ることができる。

通路６３の車幅方向右側には、車体上方側より車体下方側の方が車幅方向内側に位置する傾斜面６３ａが形成されている。これにより、自動二輪車１が右側に深くバンクしても導風ダクト６０が接地しにくくなり、最大バンク角を減らすことなく導風ダクト６０を取り付けることができる。

図６は、車体上方側から見た導風ダクト６０の斜視図である。また、図７は車体下方側から見た導風ダクト６０の斜視図である。導風ダクト６０の前部分６１の前端部には、ボルト８０が通る貫通孔６１ａが形成され、後部分６５の後端部には、ボルト８１が通る貫通孔６５ａが形成されている。また、前部分６１から中央部分６４にかけて設けられる側壁６４ａの内側には、長方形の防振ラバー７０が貼り付けられている。

スイングアーム２３の下面２３ａの下部から導入した走行風をリヤブレーキキャリパ３６の車体前方側に導く湾曲路６６は、中央部分６４と一体形成された下側半体６６ａと、中央部分６４に結合される上側半体６６ｂとからなる。この上側半体６６ｂは、車体前方側に延びて、スイングアーム２３の下面２３ａに当接する通路６３の天井面も構成している。この構成によれば、通路６３と湾曲路６６とが一体の筒体として機能するので、吸気口６２から導入した走行風が導風ダクト６０とスイングアーム２３との隙間から後方に漏れるようなことがなく、リヤブレーキキャリパ３６を一層効率よく冷却することができる。

図８は、自動二輪車１の一部拡大正面図である。導風ダクト６０の吸気口６２は、車体正面視において、エンジンＥの下部を覆うカウリングとしてのアンダカウル２１の車幅方向外側に位置する。これにより、吸気口６２の前方に障害物が存在せず、走行風を効率よく導入することができると共に、エンジンＥの熱の影響を受けていない走行風が導入されることで、リヤブレーキキャリパ３６の冷却効果を高めることができる。導風ダクト６０の傾斜面６３ａは、アンダカウル２１の外形に沿って傾斜しており、空気抵抗も最低限に抑えられている。

また、自動二輪車１のスイングアーム２３は、その下面２３ａが、車体後方に向かって後上がりとなる形状とされている（図２参照）。これにより、スイングアーム２３のピボット１９寄りの部分の高さ寸法を増して剛性を高めると共に、この形状に起因してリヤブレーキキャリパ３６に当たりにくくなる走行風を、導風ダクト６０によって強制的にリヤブレーキキャリパ３６に導くことができる。なお、スイングアーム２３の下面２３ａは、スイングアーム２３の後端に向かって後上がりとなる部分を有していればよく、本実施形態のようにピボット１９に近い車体前方側を後下がりに形成するほか、全体的に後上がりに形成したり途中に段差を設けたりする等の種々の変形が可能である。

導風ダクト６０の排気口６７は、スイングアーム２３の車幅方向外側の側面２３ｂより内側の位置で、リヤブレーキキャリパ３６の前方に位置する。これにより、導風ダクト６０で導かれた走行風をリヤブレーキキャリパ３６の前側に当てることができる。排気口６７がリヤブレーキキャリパ３６の前方に位置することで、自動二輪車１のコーナリング時に導風ダクト６０が接地しにくくなる。

図９は、本実施形態の変形例に係る導風ダクト１６０の取り付け状態を示す斜視図である。導風ダクト１６０は、前記した導風ダクト６０に対して、中央部分１６４に支持される湾曲路１６６の形状のみが異なり、ボルト８１によって固定される後部分１６５や不図示の前部分は同一形状とされる。湾曲路１６６は、中央部分１６４から分岐するように後方下方に延びており、リヤブレーキキャリパ３６の下方で上方に屈曲する上端部に排気口１６７が形成されている。この構成によれば、排気口１６７がスイングアーム２３の車幅方向外側の側面２３ｂより内側の位置でリヤブレーキキャリパ３６の下方に位置することとなるので、リヤブレーキキャリパ３６の下側に走行風を当てることが可能となる。また、ドライブチェーン２２の張り具合の調整等の結果、リヤブレーキキャリパ３６が前後に移動した場合でも、リヤブレーキキャリパ３６が排気口１６７に接触することを防止できる。

上記したように、本発明に係るブレーキキャリパの冷却構造によれば、スイングアーム２３の下面２３ａに取り付けられる導風ダクト６０に、後輪ＷＲの車体前方に位置する吸気口６２とリヤブレーキキャリパ３６の近傍に配設される排気口６７とが設けることで、スイングアーム２３の下側に取り付けられるリヤブレーキキャリパ３６に走行風を積極的に当接させて冷却効果を高めると共に、スイングアーム２３の下面２３ａを保護することが可能となる。

なお、自動二輪車の形態、スイングアームの形状や構造、リヤブレーキキャリパの構造や配置、導風ダクトの形状や材質、吸気口および排気口の形状や配置等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、吸気口および排気口の内側に、走行風を任意の方向に導くルーバを設けてもよい。また、導風ダクトを樹脂等による一体成形部品としたり、リヤブレーキキャリパおよび導風ダクトを車幅方向左側に設ける構成としてもよい。本発明に係るブレーキキャリパの冷却構造は、自動二輪車に限られず、スイングアームを有する３輪車や４輪車等に適用することが可能である。

１…自動二輪車（鞍乗型車両）、２３…スイングアーム、２３ａ…下面、２３ｂ…側面、２４…車軸、２１…アンダカウル（カウリング）、３５…ブレーキディスク、３６…リヤブレーキキャリパ、４３…キャリパブラケット、６０，１６０…導風ダクト、６１…前部分、６２…吸気口、６３…通路、６３ａ…傾斜面、６４…中央部分、６５…後部分、６６…湾曲路、６６ａ…下側半体、６６ｂ…上側半体、６７，１６７…排気口、Ｅ…エンジン、ＷＲ…後輪

Claims (6)

1. 後輪（ＷＲ）に制動力を与えるリヤブレーキキャリパ（３６）と、前記後輪（ＷＲ）を回転可能に軸支するスイングアーム（２３）とを備える鞍乗型車両（１）に適用されるブレーキキャリパの冷却構造において、
   前記スイングアーム（２３）の下面（２３ａ）に取り付けられる導風ダクト（６０，１６０）を備え、
   前記導風ダクト（６０，１６０）に、車体側面視で、前記後輪（ＷＲ）の車体前方に位置する吸気口（６２）と、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の近傍に配設される排気口（６７，１６７）とが設けられることを特徴とするブレーキキャリパの冷却構造。
2. 前記鞍乗型車両（１）が、前記後輪（ＷＲ）と前輪（ＷＦ）との間に配置されるエンジン（Ｅ）の側面を覆うカウリング（２１）を有しており、
   前記導風ダクト（６０，１６０）の吸気口（６２）は、車体正面視で、前記カウリング（２１）の外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のブレーキキャリパの冷却構造。
3. 前記導風ダクト（６０，１６０）の車幅方向外側下部に、車体上方側より車体下方側の方が車幅方向内側に位置する傾斜面（６３ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のブレーキキャリパの冷却構造。
4. 前記スイングアーム（２３）の下面（２３ａ）が、車体後方に向かって後上がりとなる形状とされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のブレーキキャリパの冷却構造。
5. 前記導風ダクト（６０）の排気口（６７）が、前記スイングアーム（２３）の車幅方向外側の側面（２３ｂ）より内側の位置で、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の前方に位置することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のブレーキキャリパの冷却構造。
6. 前記導風ダクト（１６０）の排気口（１６７）が、前記スイングアーム（２３）の車幅方向外側の側面（２３ｂ）より内側の位置で、前記リヤブレーキキャリパ（３６）の下方に位置することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のブレーキキャリパの冷却構造。

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