JP2006290123A - Center stand device of motorcycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動二輪車の車体フレーム下部に設けられたセンタースタンドを電動で起立あるいは格納させる自動二輪車のセンタースタンド装置に関する。 The present invention relates to a motorcycle center stand device that electrically stands up or retracts a center stand provided at a lower part of a body frame of a motorcycle.
近年、大型自動二輪車、特に大型スクータが増加し、また、女性のライダーも増える傾向にある。この種の大型自動二輪車の駐輪時、センタースタンドを操作する際には、大きな操作力が必要となるため、その操作力の低減が要望されている。そこで、自動二輪車のセンタースタンドを起立あるいは格納させる際の労力を軽減するため、電動機を利用したセンタースタンド装置が種々提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
In recent years, the number of large motorcycles, particularly large scooters has increased, and the number of female riders has also increased. When this type of large motorcycle is parked, a large operating force is required when operating the center stand, and therefore a reduction in the operating force is desired. In view of this, various center stand devices using an electric motor have been proposed in order to reduce the labor required to stand or store the center stand of a motorcycle (see, for example,
まず、特許文献1に開示されたセンタースタンド装置は、車体フレームの下部に起立位置と収納位置とに回動可能に取り付けられたセンタースタンドの回転軸にセンタースタンドと一体回転するように偏心カムを連動連結し、この偏心カムの外周面にワイヤの一端側を沿わせるように連結すると共に、他端側を駆動ボビンに巻き付け、偏心カムのワイヤが沿う外周面形状を、偏心カムの回転中心からワイヤの引張方向に対して垂直に下ろした距離が偏心カムを収納位置から起立位置へ回転させるほど長くなるように形成したものである。
First, the center stand device disclosed in
また、特許文献2に開示されたセンタースタンド装置は、車体フレームの下部に起立位置と収納位置とに回動可能に取り付けられたセンタースタンドの脚部を、車体フレームに回動自在に枢着された上部脚と、その上部脚に摺動自在に嵌合する接地脚とから伸縮自在に構成すると共に、その接地脚を電動機に駆動されるナットに螺合したねじ軸に連動連結し、そのねじ軸と接地脚との連結部を、センタースタンドの脚部が収納状態のとき互いに回動自在であるように構成したものである。
ところで、前述の特許文献1に開示されたセンタースタンド装置は、ワイヤの巻き取り方式を利用した構造のものであり、また、特許文献2に開示されたセンタースタンド装置は、ボールねじを利用した構造のものである。これらセンタースタンド装置のいずれも、製品コストが高く、また、スペース的にも大きなものとなっていた。
By the way, the center stand device disclosed in
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、自動二輪車のセンタースタンドを電動で起立または格納させるセンタースタンド装置として、コンパクトで安価なものを提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to provide a compact and inexpensive center stand device for electrically standing or storing a motorcycle center stand. There is.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、自動二輪車の車体フレームの下部に脚状のセンタースタンドを回動自在に設け、前記車体フレームの下部とセンタースタンドとの間にスタンドスプリングを張設してそのスタンドの起立位置から格納位置へ向けて前記スタンドスプリングの弾性復元力を付勢させるようにした自動二輪車のセンタースタンド装置において、前記車体フレームの下部とセンタースタンドとの間に逆入力遮断クラッチを介設したことを特徴とする。 As a technical means for achieving the above-described object, the present invention provides a leg-shaped center stand that is rotatably provided at a lower portion of a body frame of a motorcycle, and the stand is provided between the lower portion of the body frame and the center stand. A center stand device for a motorcycle in which a spring is stretched so that an elastic restoring force of the stand spring is urged from an upright position of the stand toward a retracted position, between the lower part of the vehicle body frame and the center stand. And a reverse input cutoff clutch.
本発明に係る自動二輪車のセンタースタンド装置では、センタースタンドを起立させるに際しては、駆動源からの正回転トルクを逆入力遮断クラッチを介してセンタースタンドに伝達し、その正回転トルクでもってスタンドスプリングの弾性復元力に抗してセンタースタンドを格納位置から起立位置へ回動させる。逆に、センタースタンドを格納させるに際しては、前述の駆動源からの逆回転トルクを逆入力遮断クラッチを介してセンタースタンドに伝達し、その逆回転トルクでもってセンタースタンドを起立位置から格納位置へ回動させる。 In the center stand device for a motorcycle according to the present invention, when the center stand is erected, the forward rotation torque from the drive source is transmitted to the center stand via the reverse input cutoff clutch, and the stand spring of the stand spring is transmitted with the forward rotation torque. The center stand is rotated from the retracted position to the standing position against the elastic restoring force. Conversely, when retracting the center stand, the reverse rotational torque from the drive source described above is transmitted to the center stand via the reverse input cutoff clutch, and the center stand is rotated from the standing position to the retracted position with the reverse rotational torque. Move.
このセンタースタンドの格納時、その起立位置からの回動開始直後は、駆動源からの逆回転トルクを作用させるが、スタンドスプリングの弾性復元力が作用する時点からは、そのスタンドスプリングの弾性復元力によりセンタースタンドを回動させるスピードが駆動源の回転よりも早いことから、スタンドスプリングの弾性復元力でもってセンタースタンドが格納位置へ向けて回動することになる。この時、逆入力遮断クラッチにおいて、その出力側から逆入力トルクが加わることになり、逆入力遮断クラッチは空転状態となってその入力側に接続された駆動源に回転トルクが伝達されることはない。 When the center stand is retracted, a reverse rotation torque from the drive source is applied immediately after the start of rotation from the standing position, but from the point in time when the elastic restoring force of the stand spring is applied, the elastic restoring force of the stand spring is applied. Thus, the rotation speed of the center stand is faster than the rotation of the drive source, so that the center stand is rotated toward the retracted position by the elastic restoring force of the stand spring. At this time, in the reverse input cutoff clutch, reverse input torque is applied from the output side thereof, and the reverse input cutoff clutch is idled so that rotational torque is transmitted to the drive source connected to the input side. Absent.
本発明に係るセンタースタンド装置では、前述したように電動によるセンタースタンドの起立および格納操作を容易に行えると共に、手動(足動)によるセンタースタンドの起立および格納操作も可能となる。この手動(足動)によるセンタースタンドの起立および格納操作では、センタースタンドからの逆入力トルクにより逆入力遮断クラッチが空転状態となることから、駆動源に負荷を与えることなく、センタースタンドをスムーズに格納位置に移行させることができる。 In the center stand device according to the present invention, as described above, the center stand can be easily stood and retracted by electric operation, and the center stand can be stood and stowed manually (by foot movement). In this manual (foot movement) stand-up and retracting operation, the reverse input shut-off clutch is idled due to the reverse input torque from the center stand, so the center stand can be smoothly moved without applying a load to the drive source. It can be moved to the storage position.
前述した構成における逆入力遮断クラッチとしては、静止側部材に対して入力側回転部材と出力側回転部材を正逆回転自在に配置し、入力側回転部材と出力側回転部材間に係合・離脱可能なトルク伝達部材を介装し、そのトルク伝達部材を保持する保持器により入力側回転部材に対する相対回転を通じて静止側部材に対する保持器の回転に対して保持器に摩擦抵抗を作用させて入力側回転部材と保持器の回転位相差を制御することによりトルク伝達部材の係合・離脱を切り替える構造のものを用いることが好ましい。なお、トルク伝達部材としては、ローラ、ボールあるいはスプラグのうちから選択されたいずれかを使用することが可能である。 As the reverse input shut-off clutch in the above-described configuration, the input side rotating member and the output side rotating member are disposed so as to be freely rotatable in the forward and reverse directions with respect to the stationary side member, and engaged / disengaged between the input side rotating member and the output side rotating member. A possible torque transmission member is interposed, and a cage that holds the torque transmission member causes a frictional resistance to act on the cage against rotation of the cage with respect to the stationary side member through relative rotation with respect to the input side rotation member. It is preferable to use a structure that switches between engagement and disengagement of the torque transmitting member by controlling the rotational phase difference between the rotating member and the cage. As the torque transmission member, any one selected from a roller, a ball, or a sprag can be used.
この逆入力遮断クラッチでは、入力側回転部材からの正逆回転トルクに対しては、トルク伝達部材を係合させてその正逆回転トルクを出力側回転部材に伝達し、出力側回転部材からの正逆回転トルクに対しては、トルク伝達部材を離脱させて入力側回転部材へのトルク伝達を遮断する。 In this reverse input shut-off clutch, the forward / reverse rotational torque from the input side rotational member is engaged with the torque transmission member to transmit the forward / reverse rotational torque to the output side rotational member, and from the output side rotational member. For forward / reverse rotation torque, the torque transmission member is detached to block torque transmission to the input side rotation member.
また、逆入力遮断クラッチをセンタースタンド装置に組み込む構造としては、逆入力遮断クラッチとその入力側に設けられたモータおよび減速機とを一体化した構造、あるいは、逆入力遮断クラッチとその入力側に設けられたモータとを一体化し、その逆入力遮断クラッチの出力側に減速機を外付けした構造が望ましい。 In addition, as a structure for incorporating the reverse input cutoff clutch into the center stand device, a structure in which the reverse input cutoff clutch is integrated with a motor and a speed reducer provided on the input side, or the reverse input cutoff clutch and the input side thereof are provided. A structure in which a motor provided is integrated and a reduction gear is externally attached to the output side of the reverse input cutoff clutch is desirable.
本発明によれば、車体フレームの下部とセンタースタンドとの間に逆入力遮断クラッチを介設したことにより、電動によるセンタースタンドの起立および格納操作を容易に行えると共に、手動(足動)によるセンタースタンドの起立および格納操作も可能となる。この手動(足動)によるセンタースタンドの起立および格納操作では、センタースタンドからの逆入力トルクにより逆入力遮断クラッチが空転状態となることから、駆動源に負荷を与えることなく、センタースタンドをスムーズに格納位置に移行させることができる。その結果、従来のようなワイヤの巻き取り方式やボールねじを利用した構造のものよりも、コンパクトで安価なスタンド装置を提供することができる。 According to the present invention, the reverse input shut-off clutch is interposed between the lower part of the vehicle body frame and the center stand, so that the center stand can be easily raised and retracted by electric power and the center by manual (foot movement) can be performed. The stand can be raised and stored. In this manual (foot movement) stand-up and retracting operation, the reverse input shut-off clutch is idled due to the reverse input torque from the center stand, so the center stand can be smoothly moved without applying a load to the drive source. It can be moved to the storage position. As a result, it is possible to provide a stand device that is more compact and less expensive than a conventional wire winding method or a structure using a ball screw.
本発明に係る自動二輪車のセンタースタンド装置の実施形態を以下に詳述する。図1は自動二輪車のセンタースタンド装置を車両の前後方向から見たもので、センタースタンド装置の概略構成を示す。 An embodiment of a motorcycle center stand device according to the present invention will be described in detail below. FIG. 1 shows a motorcycle center stand device viewed from the front-rear direction of the vehicle, and shows a schematic configuration of the center stand device.
図1に示す実施形態のセンタースタンド装置は、自動二輪車の車体フレームの下部、例えばクロスパイプ21の下方に支承された回転軸22に脚状のセンタースタンド23を取り付けることにより、そのセンタースタンド23を起立位置(ほぼ垂直状態)または格納位置(ほぼ水平状態)での切り替えを可能としている。前述の車体フレームの下部とスタンドとの間、例えばクロスパイプ21の支持部21aとセンタースタンド23に突設されたピン24との間にスタンドスプリング25を張設し、そのセンタースタンド23の起立位置から格納位置へ向けてスタンドスプリング25の弾性復元力を付勢させるようにしている。
The center stand device of the embodiment shown in FIG. 1 attaches a leg-shaped center stand 23 to a rotating
このセンタースタンド装置において、車体フレームの下部とセンタースタンド23との間に逆入力遮断クラッチAを介設する。つまり、後述する逆入力遮断クラッチA、駆動源であるモータ1および減速機を一体に内蔵させたアッセンブリ26をクロスパイプ21に固定し、その出力軸(後述する逆入力遮断クラッチAの出力内輪12a)をギヤ群27を介して回転軸22に連結する。アッセンブリ26の出力軸に同軸的に設けられた第一ギヤ27aと、その第一ギヤ27aに噛合し、回転軸22に同軸的に設けられた第二ギヤ27bとのギヤ比を同一とすることにより、アッセンブリ26からの回転トルクを等速または減速、増速で回転軸22に伝達する。
In this center stand device, a reverse input cutoff clutch A is interposed between the lower part of the vehicle body frame and the center stand 23. That is, an
図2(a)(b)は逆入力遮断クラッチAとその入力側に設けられたモータ1および減速機とを一体化したアッセンブリ26で、駆動源であるモータ1の出力軸2に減速機を介して逆入力遮断クラッチAを連結する。減速機であるウォームギア3は、モータ1の出力軸2に同軸的に取り付けられたウォーム4と、逆入力遮断クラッチAの入力外輪11aであるウォームホイールとからなり、逆入力遮断クラッチAと共にハウジング16aに収容されている。
2 (a) and 2 (b) show an
逆入力遮断クラッチAは、図2および図3に示すように入力側回転部材としての入力外輪11aと、出力側回転部材としての出力内輪12aと、トルク伝達部材としてのローラ13aと、そのローラ13aを保持する保持器14aと、その保持器14aの位置決めを行う弾性部材としてのセンタリングばね15aと、静止側部材としてのハウジング16aと、保持器14aの回転に対して保持器14aに滑り摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段としての摺動ばね17aとを具備する。なお、トルク伝達部材としては、前述のローラ13a以外に、ボールやスプラグを使用した構造も可能である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the reverse input cutoff clutch A includes an input
前述した入力外輪11aの内周面には、出力内輪12aの外周面との間に正逆両回転方向に対称に楔空間mを形成したカム面18aが円周方向等間隔に形成されている。入力外輪11aの外周面には、ウォームギア3のウォーム4と噛合する歯部19が形成されている。ハウジング16aに摺動自在に装着された摺動ばね17aは、保持器14aに形成された突起部14a1と円周方向に係合可能な形状となっている。
On the inner peripheral surface of the input
なお、前述した実施形態では、モータ1、減速機および逆入力遮断クラッチAを一体化し、逆入力遮断クラッチAの入力形態を外輪入力とした構造を例示したが、図5および図6に示すように逆入力遮断クラッチBの入力形態を軸入力とした構造も可能である。その場合、逆入力遮断クラッチBとその入力側に設けられたモータ1とを一体化し、その逆入力遮断クラッチBの出力側に減速機を外付けした構造とする。つまり、図1に示すアッセンブリ26は逆入力遮断クラッチBとモータ1を一体化したものとなり、その出力側に設けられた第一ギヤ27aと第二ギヤ27bがギヤ比を異ならせた減速機となる。
In the above-described embodiment, the structure in which the
逆入力遮断クラッチBは、図5および図6に示すように入力側回転部材としての入力外輪11bと、出力側回転部材としての出力内輪12bと、トルク伝達部材としてのローラ13bと、そのローラ13bを保持する保持器14bと、その保持器14bの位置決めを行う弾性部材としてのセンタリングばね15bと、静止側部材としてのハウジング16bと、保持器14bの回転に対して保持器14bに滑り摩擦抵抗を作用させる回転抵抗付与手段としての摺動ばね17bとを具備する。なお、トルク伝達部材としては、前述のローラ13b以外に、ボールやスプラグを使用した構造も可能である。
As shown in FIGS. 5 and 6, the reverse input cutoff clutch B includes an input
前述した入力外輪11bの内周面には、出力内輪12bの外周面との間に正逆両回転方向に対称に楔空間mを形成したカム面18bが円周方向等間隔に形成されている。ハウジング16bに摺動自在に装着された摺動ばね17bは、保持器14bに形成された突起部(図示せず)と円周方向に係合可能な形状となっている。
On the inner peripheral surface of the input
これら入力外輪11b、出力内輪12b、ローラ13b、保持器14b、センタリングばね15bおよび摺動ばね17bは、ハウジング16bに収容される。このハウジング16bの側板16b1にモータ1(図2参照)が固定され、入力外輪11bは、その内径部が軸方向に延設され、その軸端部11b1がモータ1の出力軸2に同軸的に直結されている。一方、出力内輪12bは、図1に示す第一ギヤ27aに同軸的に連結されている。
These input
次に、この逆入力遮断クラッチA,Bを用いた自動二輪車のセンタースタンド装置の起立格納操作を詳述する。なお、逆入力遮断クラッチの動作については、図1〜図3の実施形態における外輪入力の逆入力遮断クラッチAについて図7〜図9を参照しながら説明するが、図5および図6の実施形態における軸入力の逆入力遮断クラッチBでも共通しているため、重複説明は省略する。 Next, an upright storing operation of the motorcycle center stand device using the reverse input cutoff clutches A and B will be described in detail. The operation of the reverse input cutoff clutch will be described with reference to FIGS. 7 to 9 for the outer ring input reverse input cutoff clutch A in the embodiment of FIGS. Since this is also common to the reverse input cutoff clutch B of the shaft input in FIG.
自動二輪車のハンドル付近などの所定箇所に、スタンド駆動用のボタンを設置する。まず、格納位置にあるセンタースタンド23を起立させるに際しては、前述のボタンを押すことにより、モータ1を回転させ、その正逆回転トルク(例えば起立時を正回転トルクとする)を減速機を介して逆入力遮断クラッチAに入力する。
A button for driving the stand is installed at a predetermined position such as near the handle of the motorcycle. First, when raising the center stand 23 in the retracted position, the
この逆入力遮断クラッチAでは、図7に示すように入力外輪11aに正回転トルク(図中矢印参照)が作用することにより、入力外輪11aは正回転しようとする。この時、保持器14aは、センタリングばね15aによって入力外輪11aに連結されているから、入力外輪11aと共に回転を始める。その保持器14aが回転すると、保持器14aの突起部14a1が摺動ばね17aに接触し、その状態で摺動ばね17aが連れ回るようになる。摺動ばね17aはハウジング16aとの間ですべり摩擦抵抗を受け、このすべり摩擦抵抗が突起部14a1を介して保持器14aの回転抵抗となる。ここで、摺動ばね17aのすべり摩擦抵抗に起因する保持器14aの回転抵抗がセンタリングばね15aの弾性力よりも大きいため、センタリングばね15aが弾性変形し、その分、保持器14aに回転位相差が生じ、その回転位相差によりローラ13aが入力外輪11aに対して相対移動し楔空間mで噛み込んだ状態となり、入力外輪11aに入力された正回転トルクは出力内輪12aに伝達される。
In the reverse input shut-off clutch A, as shown in FIG. 7, the input
その結果、出力内輪12aの軸端に連結された第一ギヤ27aおよび第二ギヤ27bを介して回転軸22を回転させることにより、センタースタンド23がスタンドスプリング25の弾性復元力に抗して格納位置から起立位置へ回動し、最終的にセンタースタンド23が起立する。
As a result, the center stand 23 is stored against the elastic restoring force of the stand spring 25 by rotating the
なお、入力外輪11aが停止すれば、センタリングばね15aの復元力によりローラ13aが楔空間mから離脱し、入力外輪11aのカム面18aの円周方向中央に戻って初期状態となる。しかし、入力外輪11aが停止しても、例えばローラ13aに作用する残留トルクが大きい場合、ローラ13aが楔空間mに噛み込んだままになる場合がある。このような場合には、入力外輪11aを反対方向に回転させ、ローラ13aを楔空間mから離脱させることができ、前述の初期状態となる。
If the input
また、起立位置にあるセンタースタンド23を格納させるに際しては、前述のボタンを押すことにより、モータ1を逆回転させ、その逆回転トルクを減速機を介して逆入力遮断クラッチAに入力する。
Further, when storing the center stand 23 in the standing position, the
逆入力遮断クラッチAでは、図8に示すように入力外輪11aに逆回転トルク(図中矢印参照)が作用することにより、入力外輪11aは逆回転しようとする。この時、保持器14aは、センタリングばね15aによって入力外輪11aに連結されているから、入力外輪11aと共に回転を始める。その保持器14aが回転すると、保持器14aの突起部14a1が摺動ばね17aに接触し、その状態で摺動ばね17aが連れ回るようになる。摺動ばね17aはハウジング16aとの間ですべり摩擦抵抗を受け、このすべり摩擦抵抗が突起部14a1を介して保持器14aの回転抵抗となる。ここで、摺動ばね17aのすべり摩擦抵抗に起因する保持器14aの回転抵抗がセンタリングばね15aの弾性力よりも大きいため、センタリングばね15aが弾性変形し、その分、保持器14aに回転位相差が生じ、その回転位相差によりローラ13aが入力外輪11aに対して相対移動し楔空間mで噛み込んだ状態となり、入力外輪11aに入力された逆回転トルクは出力内輪12aに伝達される。
In the reverse input cutoff clutch A, as shown in FIG. 8, when the reverse rotation torque (see the arrow in the figure) acts on the input
その結果、出力内輪12aの軸端に連結された第一ギヤ27aおよび第二ギヤ27bを介して回転軸22を回転させることにより、センタースタンド23が起立位置から格納位置へ向けて回動開始する。このセンタースタンド23の回動直後は、逆入力遮断クラッチAからの逆回転トルクが作用するが、スタンドスプリング25の弾性復元力が作用する時点からは、そのスタンドスプリング25の弾性復元力によりセンタースタンド23を回動させ、最終的にセンタースタンド23を格納させる。
As a result, by rotating the
このスタンドスプリング25の弾性復元力が作用する時点からは、逆入力遮断クラッチAにおいて、その出力側から逆入力トルクが加わることになり、逆入力遮断クラッチAは空転状態となってその入力側に接続されたモータ1に回転トルクが伝達されることはない。つまり、スタンドスプリング25の弾性復元力による逆入力トルクで出力内輪12aがモータ1の回転よりも早く回転することにより、摺動ばね17aが保持器14aの突起部14a1から離脱し、センタリングばね15aの復元力によりローラ13aが楔空間mから離脱し、入力外輪11aのカム面18aの円周方向中央に戻って初期状態となる(図9参照)。その結果、ローラ13aと入力外輪11aとの間に隙間nがあるので入力外輪11aと出力内輪12aは回転方向で係合せず、出力内輪12aは空転して逆入力トルクは入力外輪11aに伝達されずに遮断される。
From the point of time when the elastic restoring force of the stand spring 25 is applied, reverse input torque is applied from the output side of the reverse input cutoff clutch A, and the reverse input cutoff clutch A becomes idle and enters the input side. No rotational torque is transmitted to the
また、モータ1が回転していない状態では、逆入力遮断クラッチAは初期状態にあるため、入力外輪11aと保持器14aに嵌合されたセンタリングばね15aの作用により、ローラ13aは入力外輪11aのカム面18aの円周方向中央に位置する状態に保持されている(図9参照)。そのため、前述したようにローラ13aと入力外輪11aとの間に隙間nがあるので入力外輪11aと出力内輪12aは回転方向で係合せず、出力内輪12aは空転可能な状態となっていることから、その出力内輪12aに連結されたセンタースタンド23を手動(足動)で起立または格納操作することが可能である。
In addition, when the
A,B 逆入力遮断クラッチ
1 駆動源(モータ)
3 減速機(ウォームギア)
11a,11b 入力側回転部材(入力外輪)
12a,12b 出力側回転部材(出力内輪)
13a,13b トルク伝達部材(ローラ)
14a,14b 保持器
15a,15b 弾性部材(センタリングばね)
16a,16b 静止側部材(ハウジング)
17a,17b 回転抵抗付与手段(摺動ばね)
21 車体フレームの下部(クロスパイプ)
23 センタースタンド
25 スタンドスプリング
A, B Reverse
3 Reducer (worm gear)
11a, 11b Input side rotating member (input outer ring)
12a, 12b Output side rotating member (output inner ring)
13a, 13b Torque transmission member (roller)
14a,
16a, 16b Stationary side member (housing)
17a, 17b Rotation resistance applying means (sliding spring)
21 Lower body frame (cross pipe)
23 Center stand 25 Stand spring
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