JP2009184419A - 自動二輪車の舵角センサ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】舵角センサ及び舵角センサ取付構造の耐久性並びに検出精度を向上させる。
【解決手段】舵角センサ取付機構７０は、ステアリングステム４３の下部に取付けられたシャフト受け部材７８と、シャフト受け部材７８に連結されたシャフト８１と、シャフト８１の下端に連結された舵角センサ４８のセンサ可動部１０２と、車体フレームに取付けられたロアケース７４と、センサ可動部１０２が相対移動するようにロアケース７４の内側に取付けられた舵角センサ４８のセンサ固定部１０１と、上端がシャフト受け部材７８とシャフト８１との連結部８１ａの近傍に支持されるとともに下端がロアケース７４に取付けられてシャフト８１の周囲を覆うように配置されたアッパケース７６とから構成され、このアッパケース７６がシャフト受け部材７８の内側に嵌合され、アッパケース７６の筒状部７６ｃが、その外径Ｄよりも上下に長く形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動二輪車の舵角センサ取付構造の改良に関するものである。

従来の自動二輪車の舵角センサ取付構造として、車体フレーム前端に備えるヘッドパイプに回動自在にステアリングステムが設けられ、このステアリングステム側であるフロントフォークのボトムブリッジと、車体フレーム側との間にポテンショメータ型の舵角センサが取付けられた構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特公昭６２−５７５５０号公報

特許文献１の第１図〜第３図を以下で説明する。
前輪６を懸架するフロントフォーク７は、左右がトップブリッジ３及びボトムブリッジ４で連結され、これらのトップブリッジ３とボトムブリッジ４とにステアリングステム５が渡され、ステアリングステム５が、車体フレーム１のヘッドパイプ２に回動自在に挿入されている。

ボトムブリッジ４には取付アーム１３を介してセンサー１０を構成する筒状の本体１１が取付けられ、この本体１１がステアリングステム５の下端部の内側に配置されている。
また、車体フレーム１にはアーム１６を介してシャフト１５が取付けられ、シャフト１５がセンサー１０の本体１１内に配置されるとともに、シャフト１５の根本部分に軸受ブッシュ１４を介して本体１１が嵌合している。

シャフト１５の端部には摺動板２３が取付けられ、本体１１の端部には、摺動板２３と摺動する抵抗体２１が取付けられている。従って、ステアリングステム５の上端に取付けられたバーハンドル９を切ることで摺動板２３に対して抵抗体２１が摺動するため、センサー１０の抵抗値が変化し、前輪の舵角が検出される。

センサー１０の本体１１は、シャフト１５の根本部分に軸受ブッシュ１４を介して嵌合しているため、例えば、車体フレーム１に対してステアリングステム５が軸直角方向に変位した場合には、この変位による外力がシャフト１５、軸受ブッシュ１４、本体１１に局部的に作用するので、これらの部品の耐久性の面で改善が望まれる。

また、軸受ブッシュ１４を支点として本体１１とシャフト１５との間で傾きが生じた場合、これに伴い、抵抗体２１に対して摺動板２３が傾いて、センサー１０の検出精度が低下する。
本発明の目的は、舵角センサ及び舵角センサ取付構造の耐久性並びに検出精度を向上させることにある。

請求項１に係る発明は、車体フレームを構成するヘッドパイプ内にステアリングステムが回動自在に挿入され、このステアリングステムの上端にバーハンドルが取付けられ、このバーハンドルの舵角を検出する舵角センサが車体フレームとステアリングステムとの間に取付けられた自動二輪車において、ステアリングステムの下部にステアリングステム内に延びるように取付けられたシャフト受け部材と、このシャフト受け部材の上端部に連結されたシャフトと、舵角センサを構成するために小径部の下端に取付けられた可動部と、車体フレームに取付けられた第１筒状ケースと、舵角センサを構成するために可動部が相対移動するように第１筒状ケースの内側に取付けられた固定部と、上端がシャフト受け部材とシャフトとの連結部近傍に支持されるとともに下端が第１筒状ケースに取付けられてシャフトの周囲を覆うように配置された第２筒状ケースとから構成され、この第２筒状ケースが、その外周面をシャフト受け部材の内周面に当接し得るようにシャフト受け部材の内側に嵌合されるとともに第２筒状ケースの筒状部が、その外径よりも上下に長く形成されていることを特徴とする。

作用として、車体フレームに対してステアリングステムが変位したときに、ステアリングステムの下部に取付けられたシャフト受け部材と第２筒状ケースとの間に力が作用する。ここで、第２筒状ケースの筒状部は、外径より上下に長く形成されているので、変位に対して第２筒状ケースの広い面積で力を受けることができる。更に、シャフトのほぼ全長に亘って第２筒状ケースが配置されているので、シャフト受け部材と第２筒状ケースとの間の傾きが低減できる。

請求項２に係る発明は、シャフトが、シャフト受け部材に連結された連結部と、この連結部よりも外径が小さくされた小径部とからなり、樹脂製であることを特徴とする。
作用として、樹脂製のシャフトは、例えば、金属製のシャフトに比べて撓みやすく、車体フレームに対するステアリングステムの変位が吸収しやすい。また、シャフトを小径部によって撓みやすくすることができる。

請求項３に係る発明は、固定部が、可動部に設けられた摺動体と摺動する抵抗体であり、第１筒状ケースにおけるステアリングステムの軸線に対して直交する面に取付けられていることを特徴とする。

作用として、ステアリングステムの軸線が上下に延び、この軸線に対して直交する第１筒状ケースの面に舵角センサを取付けることで、舵角センサの高さを小さくすることが可能になる。

請求項４に係る発明は、シャフト受け部材と第２筒状ケースとの間に、弾性部材からなるシール部材が介在するとともに隙間が設けられていることを特徴とする。
作用として、車体フレームに対してステアリングステムが変位したときに、弾性部材と隙間による外力の吸収が可能になる。

請求項５に係る発明は、舵角センサに接続されるカプラの接続方向が、第１筒状ケースの底面に対して平行であることを特徴とする。
作用として、第１筒状ケースの底面からカプラが大きく突出しない。

請求項６に係る発明は、第１筒状ケースが、支持ステーを介して車体フレームに取付けられ、支持ステーに、カプラの両側を挟むように細長いスリットが設けられていることを特徴とする。

作用として、カプラの両側を支持ステーによって保護することが可能になる。また、支持ステーのスリットにハーネスを通し、スリット内のスペースを有効活用するとともに、ハーネスを見栄え良く配線することが可能になる。

請求項１に係る発明では、ステアリングステムの下部にステアリングステム内に延びるように取付けられたシャフト受け部材と、このシャフト受け部材の上端部に連結されたシャフトと、舵角センサを構成するために小径部の下端に取付けられた可動部と、車体フレームに取付けられた第１筒状ケースと、舵角センサを構成するために可動部が相対移動するように第１筒状ケースの内側に取付けられた固定部と、上端がシャフト受け部材とシャフトとの連結部近傍に支持されるとともに下端が第１筒状ケースに取付けられてシャフトの周囲を覆うように配置された第２筒状ケースとから構成され、この第２筒状ケースが、その外周面をシャフト受け部材の内周面に当接し得るようにシャフト受け部材の内側に嵌合されるとともに第２筒状ケースの筒状部が、その外径よりも上下に長く形成されているので、車体フレームに対してステアリングステムが変位したときに、ステアリングステムの下部に取付けられたシャフト受け部材と第２筒状ケースとの間に作用する力を第２筒状ケースの広い面積で受けることができ、局部的な外力の集中を防いで舵角センサ取付構造の耐久性を向上させることができる。

また、第２筒状ケースがシャフトのほぼ全長に亘ってシャフトの周囲を覆うように配置されているので、シャフト受け部材と第２筒状ケースとの間の傾きを低減することができ、シャフト自体の傾きを低減することができて、舵角センサの検出精度を向上させることができる。

請求項２に係る発明では、シャフトが、シャフト受け部材に連結された連結部と、この連結部よりも外径が小さくされた小径部とからなり、樹脂製であるので、車体フレームに対してステアリングステムが変位した場合に、シャフトの小径部を更に撓みやすくすることができ、車体フレームに対するステアリングステムの変位をより一層吸収しやすくすることができる。また、シャフトを小径部によって撓みやすくすることができる。

請求項３に係る発明では、固定部が、可動部に設けられた摺動体と摺動する抵抗体であり、第１筒状ケースにおけるステアリングステムの軸線に対して直交する面に取付けられているので、舵角センサの高さを小さくすることができ、ステアリングステムの下方に配置される前輪を覆うフロントフェンダと舵角センサとの距離を確保しやすくすることができる。

請求項４に係る発明では、シャフト受け部材と第２筒状ケースとの間に、弾性部材からなるシール部材が介在するとともに隙間が設けられているので、車体フレームに対してステアリングステムが変位したときに、弾性部材と隙間により外力を吸収することができる。従って、舵角センサ取付構造の耐久性をより一層向上させることができる。

請求項５に係る発明では、舵角センサに接続されるカプラの接続方向が、第１筒状ケースの底面に対して平行であるので、第１筒状ケースの底面からのカプラの突出量を小さくすることができ、スペースを有効に利用することができる。

請求項６に係る発明では、第１筒状ケースが、支持ステーを介して車体フレームに取付けられ、支持ステーに、カプラの両側を挟むように細長いスリットが設けられているので、カプラの両側を支持ステーによって保護することができる。また、ハーネスを配置するスペースを確保することができ、スペースの有効利用を図ることができるとともに、ハーネスを見栄え良く配線することができる。

本発明を実施するための最良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は本発明に係る舵角センサ取付構造を備える自動二輪車の前部斜視図であり、自動二輪車１０は、車体の前部に前輪１１を支持するフロントフォーク１２が設けられ、このフロントフォーク１２を操舵するバーハンドル１３がフロントフォーク１２の上方に配置され、フロントフォーク１２に舵角センサ（不図示。詳細は後述する。）が設けられている。
また、自動二輪車１０には、上記した舵角センサを利用して盗難を防止する警報装置（不図示。詳細は後述する。）が設けられている。

図中の符号２１は前輪１１の上方を覆うフロントフェンダ、２２はフロントフォーク１２の上部の周囲を覆うフロントカバー、２３はフロントカバー２２の上部に連続するように設けられたスクリーンガーニッシュ、２４はスクリーンガーニッシュ２３に連続するように設けられたウインドスクリーン、２５はヘッドライト、２６はウインカ、２７はフロントカバー２２の後方に配置されたインナカバー、２８はシート、２９はシート２８の下方を覆うセンタカバー、３１は乗員が足を載せるフロアステップ、３２はフロアステップ３１の下方を覆うフロアスカート、３３は左右のフロアスカート３２，３２（手前側の符号３２のみ示す。）の前端間に設けられたフロントロアカバーである。

図２は本発明に係る自動二輪車のフロントフォーク及びその周囲を説明する斜視図であり、フロントフォーク１２は、車体フレーム４１の前端を構成するヘッドパイプ４２に回動自在に取付けられたステアリングステム４３と、このステアリングステム４３の下端部に取付けられたブリッジ４４と、このブリッジ４４の両端部に取付けられた左右のフォークパイプ４６，４７とからなり、これらのフォークパイプ４６，４７の下端部に車軸を介して前輪１１（図１参照）が取付けられ、ステアリングステム４３の上端部にバーハンドル１３が取付けられている。

ブリッジ４４の下部には舵角センサ４８が設けられ、フロントカバー２２（図１参照）に取付けられたメータ５１内には、メータ５１の制御、ウインカ２６（図１参照）の作動を自動で解除するオートキャンセル機能などのためのＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）５２が設けられている。

図中のイグニッションスイッチとしてのメインスイッチ５３、警笛を鳴らすためにヘッドパイプ４２に取付けられたブザー５４は、自動二輪車１０に備える補機部品であるが、警報装置の一部を構成する部品でもある。

なお、５５，５６はヘッドパイプ４２から後方斜め下方に延びる左右一対のメインフレーム、５７，５８はヘッドパイプ４２からメインフレーム５５，５６の下方を後方斜め下方そして後方に延びる左右一対のダウンフレーム、６１は前輪用ブレーキレバー、６２は後輪用ブレーキレバーである。

図３は本発明に係る舵角センサ取付構造を示す自動二輪車の要部正面図であり、固定側である車体フレーム４１側と可動側であるフロントフォーク１２側との間に、舵角センサ４８（図２参照）を取付けるためのセンサ取付機構７０が設けられている。

センサ取付機構７０は、ステアリングステム４３の下方の延長上に設けられ、車体フレーム４１側では、左右のダウンフレーム５７，５８に取付けられた補強プレート７１（車体フレーム４１を構成する部材である。）に取付けられた支持ステー７２を備える。

図４は本発明に係る舵角センサ取付構造を示す自動二輪車の前部側面図であり、センサ取付機構７０は、フロントフォーク１２のブリッジ４４から下方に突出するとともに、フロントフェンダ２１の上方に配置されている。

図５は図４の５−５線断面図であり、センサ取付機構７０は、車体フレーム４１（図２参照）側に取付けられた支持ステー７２と、この支持ステー７２に支持された円盤状で内側に舵角センサ４８を収納する凹部７４ａを備えるロアケース７４と、このロアケース７４で支持された筒状のアッパケース７６と、ブリッジ４４の下部に２本のボルト７７，７７で取付けられたシャフト受け部材７８と、このシャフト受け部材７８の内側に上端が取付けられるとともに下端が舵角センサ４８に連結された樹脂製のシャフト８１とからなる。なお、８３〜８５は内部に雨水、ダスト等が侵入するのを防ぐ弾性部材からなるＯリングである。

上記の支持ステー７２、ロアケース７４、アッパケース７６は固定側、シャフト受け部材７８、シャフト８１は、ステアリングステム４３及びブリッジ４４と共に回動する可動側である。

支持ステー７２は、図３において、一端が車体フレーム４１側の補強プレート７１にボルト９１で取付けられ、他端がフォーク状に形成されて２本のアーム部７２ａ，７２ａの間にスリット７２ｂが形成され、このスリット７２ｂの間に舵角センサ４８に接続されたハーネス９２が通されている。なお、９３はハーネス９２の先端に備えるカプラであり、カプラ９３がスリット７２ｂ内に配置されている、即ち、カプラ９２の両側がアーム部７２ａ，７２ａで挟まれている。
図４において、ハーネス９２は、支持ステー７２の上面上を車両後方に延び、ハーネス９２の途中は支持ステー７２にクランプ部材９４でクランプされている。

図５に戻って、ロアケース７４は、支持ステー７２のアーム部７２ａ，７２ａに設けられた取付穴７２ｃ，７２ｃに挿入される下方突出部７４ｂ，７４ｂと、アッパケース７６に形成されたフランジ７６ａが収納される円形状凹部７４ｃと、アッパケース７６に形成された環状突出部７６ｂと嵌合するように円形状凹部７４ｃの底面に形成された環状溝７４ｄとを備える。なお、７４ｇはロアケース７４の底面である。

アッパケース７６は、シャフト８１を囲むように設けられた筒状部７６ｃと、この筒状部７６ｃの下端に一体に形成されるとともに筒状部７６ｃの外径よりも大きく形成されたフランジ７６ａと、このフランジ７６ａの下面から一体に突出する環状突出部７６ｂとからなり、筒状部７６ｃの底壁７６ｄに開けられた底壁穴７６ｅがシャフト８１に嵌合している。

ブリッジ４４は、ステアリングステム４３が圧入される貫通穴４４ａと、この貫通孔４４ａの両側の下面に突出形成されたボス部４４ｂ，４４ｂと、ボルト７７，７７をねじ込むためにボス部４４ｂ，４４ｂに形成されためねじ４４ｃ、４４ｃとを備える。

シャフト受け部材７８は、有底筒状の上部筒部７８ａと、この上部筒状部７８ａの下部に上部筒状部７８ａよりも大径に一体に形成された下部筒状部７８ｂと、この下部筒状部７８ｂから左右に一体に突出する取付ステイ部７８ｃ，７８ｃとからなり、上部筒状部７８ａと下部筒状部７８ｂの上部とは、ステアリングステム４３の中空部４３ａ内に挿入されている。
取付ステイ部７８ｃは、ボルト挿通穴７８ｄが開けられ、このボルト挿通穴７８ｄにボルト７７が通される。なお、９５はワッシャである。

シャフト８１は、シャフト受け部材７８の上部筒状部７８ａに連結ピン９７で連結された連結部８１ａと、この連結部８１ａの下部に一体に形成されるとともに下端が舵角センサ４８に連結された小径部８１ｂとからなる。

連結部８１ａは、上部筒状部７８ａの内径よりもわずかに小さい外径を有する部分であり、連結部８１ａの下部に一体にフランジ部８１ｃを備え、連結部８１ａがアッパケース７６の底壁穴７６ｅに回動自在に嵌合し、連結部８１ａと筒状部７６ｃとの間の空間にはＯリング８３が配置されている。

舵角センサ４８は、ロアケース７４の凹部７４ａの底面７４ｅに取付けられたセンサ固定部１０１と、このセンサ固定部１０１に回動自在に設けられるとともにシャフト８１の小径部８１ｂが挿入されたセンサ可動部１０２とからなり、上下に偏平にされている。
舵角センサ４８が取付けられる凹部７４ａの底面７４ｅは、ステアリングステム４３の軸線４３ｂに直交する面である。

図６は本発明に係る舵角センサ及びハーネスを示す斜視図であり、舵角センサ４８は、ポテンショメータ型のものであり、センサ固定部１０１は、基部１０５と、この基部１０５の上面に設けられた抵抗体１０６と、基部１０５の側面から突出する３つの端子１０７〜１０９とからなる。

抵抗体１０６は、環状部１０６ａと、この環状部１０６ａの両端に一体に形成された直線部１０６ｂ，１０６ｃとからなる。
センサ可動部１０２は、シャフト８１（図５参照）の小径部８１ｂ（図５参照）が挿入される可動本体１１１と、この可動本体１１１に取付けられた可動端子１１２とからなる。

可動本体１１１は、小径部８１ｂが挿入されるシャフト挿入穴１１１ａを備え、シャフト挿入穴１１１ａの内面１１１ｂは、円弧面１１１ｃと、回り止めのための平坦面１１１ｄとからなる。

可動端子１１２は、端子基部１１２ａと、この端子基部１１２ａに取付けられるとともに抵抗体１０６と摺動する摺動片１１２ｂとからなり、抵抗体１０６に電気的に接続されている。

端子１０７〜１０９は、ハーネス９２のカプラ９３が接続される。
端子１０７は抵抗体１０６の直線部１０６ｂに接続され、端子１０８は可動端子１１２、詳しくは、摺動片１１２ｂに接続され、端子１０９は抵抗体１０６の直線部１０６ｃに接続されている。従って、シャフト８１の回動に伴って摺動片１１２ｂが回動すると、端子１０７，１０８間、あるいは端子１０８，１０９間の電気抵抗が変化する。

カプラ９３を、白抜き矢印で示すように、舵角センサ４８の端子１０７〜１０９に接続する接続方向は、図５に示したロアケース７４の底面７４ｇに対して平行であるから、舵角センサ４８の取付高さを小さくすることができ、ステアリングステム４３の下方における舵角センサ取付機構７０の占有スペースを小さくすることができて、自動二輪車のスペースを有効に利用することができる。

以上に述べたセンサ取付機構７０の作用を図２及び図５で説明する。
バーハンドル１３を回動させると、これに伴って、ステアリングステム４３及びブリッジ４４が回動し、可動側であるシャフト受け部材７８及びシャフト８１が回動し、シャフト８１の小径部８１ｂが舵角センサ４８のセンサ可動部１０２を回動させる。
この結果、舵角センサ４８の電気抵抗が変化し、この変化が後述するＥＣＵ５２（図７参照）によって前輪の舵角に変換される。

例えば、車体フレーム４１に対してステアリングステム４３が軸直角方向（図５の左右方向）に変位すると、これに伴ってブリッジ４４及びシャフト受け部材７８が軸直角方向に変位するため、シャフト８１の連結部８１ａも軸直角方向に変位する。

この結果、固定側であるロアケース７４内の舵角センサ４８に連結された小径部８１ｂの下端に対して小径部８１ｂの上端が連結部８１ａと共に変位するから、小径部８１ｂが撓む。樹脂製の小径部８１ｂは細軸にされているから容易に変形し、車体フレーム４１に対するステアリングステム４３の変位を吸収しやすい。
従って、シャフト８１から舵角センサ４８に大きな外力が作用しにくくなり、舵角センサ４８及び舵角センサ取付機構７０を構成する各部品の耐久性を高めることができる。

また、アッパケース７６の筒状部７６ｃは上下に長く形成される（筒状部７６ｃの外径をＤ、筒状部７６ｃの長さをＬ１としたときに、Ｌ１＞Ｄとなる。）ので、固定側であるロアケース７４側のフランジ７６ａに対して底壁７６ｄを、シャフト８１の連結部８１ａと共に軸直角方向に変位させるような外力をアッパケース７６の広い面積で受けることができる。従って、ステアリングステム４３の変位時に、シャフト受け部材７８の内面と、アッパケース７６の外面とが当たった際、外力が局部的に集中するのを防ぐことができる。

図中の符号Ｌ２はシャフト受け部材７８の内面の高さであり、長さＬ１と略等しくなっている。符号Ｃはシャフト受け部材７８の下部筒状部７８ｂとアッパケース７６の筒状部７６ｃとの隙間であり、このように隙間Ｃを設けることで、この隙間Ｃと弾性部材であるＯリング８４とでシャフト受け部材７８とアッパケース７６との相対変位を吸収することができる。

アッパケース７６は、ロアケース７４と共に舵角センサ４８が収納される空間１１５を形成することで空間１１５内に雨水や土埃等が侵入しないように保護するための部材としても機能する。

以上の図１、図２及び図５に示したように、本発明は第１に、車体フレーム４１を構成するヘッドパイプ４２内にステアリングステム４３が回動自在に挿入され、このステアリングステム４３の上端にバーハンドル１３が取付けられ、このバーハンドル１３の舵角を検出する舵角センサ４８が車体フレーム４１とステアリングステム４３との間に取付けられた自動二輪車１０において、ステアリングステム４３の下部にステアリングステム４３内に延びるように取付けられたシャフト受け部材７８と、このシャフト受け部材７８の上端部に連結された連結部８１ａ及びこの連結部８１ａよりも外径が小さくされた小径部８１ｂからなるシャフト８１と、舵角センサ４８を構成するために小径部８１ｂの下端に取付けられた可動部としてのセンサ可動部１０２と、車体フレーム４１に取付けられた第１筒状ケースとしてのロアケース７４と、舵角センサ４８を構成するためにセンサ可動部１０２が相対移動するようにロアケース７４の内側に取付けられたセンサ固定部１０１と、上端がシャフト受け部材７８とシャフト８１との連結部８１ａの近傍に支持されるとともに下端がロアケース７４に取付けられてシャフト８１の周囲を覆うように配置された第２筒状ケースとしてのアッパケース７６とから構成され、このアッパケース７６が、その外周面をシャフト受け部材７８の内周面に当接し得るようにシャフト受け部材７８の内側に隙間Ｃを有して嵌合され、アッパケース７６の筒状部７６ｃが、その外径よりも上下に長く形成されているので、車体フレーム４１に対してステアリングステム４３が変位したときに、ステアリングステム４３の下部に取付けられたシャフト受け部材７８とアッパケース７６との間に作用する力をアッパケース７６の広い面積で受けることができ、局部的な外力の集中を防いで舵角センサ取付構造の耐久性を向上させることができる。

また、アッパケース７６がシャフト８１のほぼ全長に亘ってシャフト８１の周囲を覆うように配置されているので、シャフト受け部材７８とアッパケース７６との間の傾きを低減することができ、シャフト８１自体の傾きを低減することができて、舵角センサ４８の検出精度を向上させることができる。

本発明は第２に、シャフト８１が、シャフト受け部材７８に連結された連結部８１ａと、この連結部８１ａよりも外径が小さくされた小径部８１ｂとからなり、樹脂製であるので、車体フレーム４１に対してステアリングステム４３が変位した場合に、シャフト８１の小径部８１ｂを更に撓みやすくすることができ、車体フレーム４１に対するステアリングステム４３の変位をより一層吸収しやすくすることができる。また、シャフト８１を小径部８１ｂによって撓みやすくすることができる。

本発明は第３に、図４〜図６に示したように、センサ固定部１０１が、センサ可動部１０２に設けられた摺動体としての摺動片１１２ｂと摺動する抵抗体１０６であり、ロアケース７４におけるステアリングステム４３の軸線４３ｂに対して直交する面としての凹部７４ａの底面７４ｅに取付けられているので、舵角センサ４８の高さを小さくすることができ、ステアリングステム４３の下方に配置される前輪１１（図１参照）を覆うフロントフェンダ２１と舵角センサ４８との距離を確保しやすくすることができる。

本発明は第４に、図５に示したように、シャフト受け部材７８とアッパケース７６との間に、弾性部材からなるシール部材としてのＯリング８４が介在するとともに隙間Ｃが設けられているので、車体フレーム４１に対してステアリングステム４３が変位したときに、Ｏリング８４と隙間Ｃとで外力を吸収することができる。従って、舵角センサ取付構造の耐久性をより一層向上させることができる。

本発明は第５に、図５、図６に示したように、舵角センサ４８に接続されるカプラ９３の接続方向が、ロアケース７４の底面７４ｇに対して平行であるので、ロアケース７４の底面７４ｇからのカプラ９３の突出量を小さくすることができ、スペースを有効に利用することができる。

本発明は第６に、図３〜図５に示したように、ロアケース７４が、支持ステー７２を介して車体フレーム４１に取付けられ、支持ステー７２に、カプラ９３の両側を挟むように細長いスリット７２ｂが設けられているので、カプラ９３の両側を支持ステー７２によって保護することができる。また、ハーネス９２を配置するスペースを確保することができ、スペースの有効利用を図ることができるとともに、ハーネス９２を見栄え良く配線することができる。

図７は本発明に係る警報装置を示すブロック図であり、警報装置１２０は、イグニッションスイッチ５３と、舵角センサ４８と、サイドスタンドに設けられたサイドスタンドスイッチ１２１と、自動二輪車１０（図１参照）に備える各種センサ１２２（詳細は後述する。）と、イグニッションスイッチ５３がオフとなったときに出力されるオフ情報ＪＯＦＦ、舵角センサ４８から出力される舵角信号ＳＡ、サイドスタンドが跳ね上げられたときにサイドスタンドスイッチ１２１から出力される跳ね上げ情報ＪＨ、各種センサ１２２から出力される検知信号ＳＳを受けるＣＰＵ（中央処理装置）１２３と、このＣＰＵ１２３から出力される記憶情報Ｊ１〜Ｊ４（具体的には、各時刻毎の舵角である。）を記憶するとともに記憶された記憶情報Ｊ１〜Ｊ４をＣＰＵ１２３に出力する第１記憶部１３１、第２記憶部１３２、第３記憶部１３３及び第４記憶部１３４と、ＣＰＵ１２３から出力される記憶情報Ｊ１〜Ｊ４を受け、これらの記憶情報の演算結果（具体的には、各時刻の舵角の差、即ち、舵角差）を記憶されている基準値（具体的には、基準舵角差）と比較して異常であるかどうか、即ち、バーハンドルが操作されているかどうか、換言すれば、盗難行為が行われているかどうかを判別する異常判別部１３６と、この異常判別部１３６で異常と判別されたときに出力される異常信号ＳＡＢを受けて警報を発する警報装置（ブザー）５４とからなる。
上記の第１記憶部１３１、第２記憶部１３２、第３記憶部１３３及び第４記憶部１３４は、記憶装置１３０を構成する部分である。

上記のＣＰＵ１２３、第１記憶部１３１、第２記憶部１３２、第３記憶部１３３及び第４記憶部１３４及び異常判別部１３６は、制御装置１３８を構成する部分であり、制御装置１３８は、例えば、図２に示されたＥＣＵ５２でその機能を果たすことが可能である。

各種センサ１２２としては、例えば、図２において、ステアリングステム４３側と車体フレーム４１側との間に設けられたハンドルロック部にこじりや打撃が加えられたときにその衝撃を検知するハンドルロック部衝撃検知センサ、イグニッションスイッチ（メインスイッチ）５３にドライバ、はさみ等のキー以外の異物が挿入されたことを検知するイグニッションスイッチ異物挿入検知センサ、前輪又は後輪の車輪速度を検出する車輪速センサなどが挙げられる。
また、警報装置５４としては、ブザーの他に、光を発するインジケータでもよい。

上記の警報装置１２０の作用を簡単に説明する。
エンジンを停止させるためにイグニッションスイッチ５３をＯＦＦにすると、イグニッションスイッチ５３からＣＰＵ１２３へオフ情報が入力される。これにより、ＣＰＵ１２３は舵角センサ４８からの舵角信号ＳＡの入力を所定時間間隔で開始する。

この状態で、所有者等が意図しない自動二輪車の移動が行われるような異常事態が発生し、バーハンドルの舵角が変化すると、ＣＰＵ１２３は、変化後の舵角と変化前の舵角との比較値が所定値以下かどうかを異常判別部１３６に判別させる。
異常判別部１３６は、上記の比較値が所定値を越えている場合は警報装置５４から警報を発するようにさせる。

警報を発する処理には段階があり、第１段階で警報を発した後、更に舵角が変化し、舵角変化後と変化前との比較値が再度所定値を越えている場合には、第２段階として警報を発し、同様にして第３段階として警報を発する。
各段階の警報の度合（警報の長さ、警報の音の高さ、警報の光の強さなど）は、段階を進む毎に大きくなり、警報装置としての作用・効果を高める。

また、ＣＰＵ１２３が、サイドスタンドスイッチ１２１からの跳ね上げ情報ＪＨ、各種センサ１２２からの検知信号ＳＳを受けると、ＣＰＵ１２３は、イグニッションスイッチ５３及び舵角センサ４８から情報や信号を受けたときに比較して、異常の度合がより大きいことを示す異常信号を異常判断部１３６に送り、警報装置５４から度合の大きい警報を発するようにさせる。
以下に警報装置１２０の作用を詳細に説明する。

図８は本発明に係る警報装置の作動の流れを示す第１フローチャート、図９は本発明に係る警報装置の作動の流れを示す第２フローチャートであり、これらの第１フローチャートと第２フローチャートとは結合子Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で結合されている。なお、図中のＳＴＸＸはステップ番号を示している。
ＳＴ０１…イグニッションスイッチをＯＮからＯＦＦにする。このとき、時刻ｔを時刻ｔ０（ゼロ）とし、ｔ＝ｔ０＝０（ゼロ）とする。

これにより、制御装置１３８（図７参照）が起動し、舵角センサ４８（図７参照）からの舵角信号を入力するスタンバイ状態になる。
このとき、例えば、メータ内に設けられたインジケータが点灯し、スタンバイ状態であることを運転者に知らせる。

また、イグニッションスイッチをＯＮ→ＯＦＦとした後、ＯＦＦ→ＯＮ、続いてＯＮ→ＯＦＦとすることで、制御装置１３８を停止させ、スタンバイ状態を解除することも可能である。（このとき、上記のインジケータは消灯する。）

ＳＴ０２…ＳＴ０１の処理終了から１０ｓｅｃ（＝１０秒）後、即ち、ｔ＝ｔ１＝（ｔ０＋１０）ｓｅｃ後の時点で舵角センサで検出された舵角Ａ０（ゼロ）を第１記憶部に記憶させる。
ＳＴ０３…ＳＴ０２の処理終了から５ｓｅｃ後、即ち、ｔ＝ｔ２＝（ｔ１＋５）ｓｅｃ後の時点で舵角センサで検出された舵角Ａ１を第２記憶部に記憶させる。

ＳＴ０４…舵角Ａ１と舵角Ａ０との差が基準舵角差ＡＣ１よりも小さいか、あるいは等しいか判断する。
（Ａ１−Ａ０）≦ＡＣ１である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ０５に進む。
（Ａ１−Ａ０）≦ＡＣ１でない（ＮＯ）場合は、ＳＴ０６に進む。
以上のＳＴ０２〜ＳＴ０４が第１段階である通常の監視段階である。

ＳＴ０５…舵角Ａ１を消去し、ＳＴ０２に進む。
ＳＴ０６…０．５ｓｅｃの間、警報を発する。
ＳＴ０７…ＳＴ０３の処理終了から２．５ｓｅｃ後、即ち、ＳＴ０６の処理終了から２ｓｅｃ後の時点で舵角センサで検出された舵角Ａ２を第３記憶部に記憶させる。

ＳＴ０８…舵角Ａ２と舵角Ａ１との差が基準舵角差ＡＣ２よりも小さいか、あるいは等しいか判断する。
（Ａ２−Ａ１）≦ＡＣ２である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ０９に進む。
（Ａ２−Ａ１）≦ＡＣ２でない（ＮＯ）場合は、結合子Ｃ１を介してＳＴ１３に進む。
以上のＳＴ０７〜ＳＴ０８が第２段階である異常の検出段階である。

ＳＴ０９…舵角Ａ２を消去する。
ＳＴ１０…カウンタ数Ｖの初期値を０（ゼロ）にする（即ち、Ｖ＝０）。Ｖ＋１をＶに代入する。
ＳＴ１１…カウンタ数Ｖが１０より小さいか、あるいは等しいか判断する。
Ｖ≦１０である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ０７に進む。
Ｖ≦１０でない（ＮＯ）場合は、ＳＴ１２に進む。

ＳＴ１２…０（ゼロ）をＶに代入し、舵角Ａ１を消去し、ＳＴ０２に進む。
上記のＳＴ１０のようにカウンタを設けることで、第１段階よりも警報の度合が強い第２段階の状態を所定時間維持して、警戒状態を長く保つことができる。
ＳＴ１３…１ｓｅｃの間、警報を発する。このときの警報時間１ｓｅｃは、ＳＴ０６での警報時間０．５ｓｅｃよりも長くなる。
ＳＴ１４…ＳＴ１３の処理終了から０．５ｓｅｃ後の時点で舵角センサで検出された舵角Ａ３を第４記憶部に記憶させる。

ＳＴ１５…舵角Ａ３と舵角Ａ２との差が基準舵角差ＡＣ３よりも小さいか、あるいは等しいか判断する。
（Ａ３−Ａ２）≦ＡＣ３である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ１６に進む。
（Ａ３−Ａ２）≦ＡＣ３でない（ＮＯ）場合は、ＳＴ２０に進む。

ＳＴ１６…舵角Ａ３を消去する。
ＳＴ１７…カウンタ数Ｗの初期値を０（ゼロ）にする（即ち、Ｗ＝０）。Ｗ＋１をＷに代入する。
ＳＴ１８…カウンタ数Ｗが１０より小さいか、あるいは等しいか判断する。
Ｗ≦１０である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ１４に進む。
Ｗ≦１０でない（ＮＯ）場合は、ＳＴ１９に進む。

ＳＴ１９…０（ゼロ）をＶに代入し、０（ゼロ）をＷに代入し、舵角Ａ０，Ａ１，Ａ２を消去し、結合子Ｃ２を介してＳＴ０２に進む。
ＳＴ２０…Ａ３をＡ２に代入し、舵角Ａ３を消去する。
ＳＴ２１…カウンタ数Ｘの初期値を０（ゼロ）にする（即ち、Ｘ＝０）。Ｘ＋１をＸに代入する。

ＳＴ２２…カウンタ数Ｘが３より小さいか、あるいは等しいか判断する。
Ｘ≦３である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ１４に進む。
Ｘ≦３でない（ＮＯ）場合は、ＳＴ２３に進む。
以上のＳＴ１４〜ＳＴ１５及びＳＴ２０〜ＳＴ２２が第３段階である車両の異常の確定段階である。このように第３段階を設けることで、車両の異常を確実に識別することができる。

上記のＳＴ２２でＸ≦３である場合にＳＴ１４に進んだときには、前回のＳＴ１４での処理から０．５ｓｅｃ後に、新たな舵角Ａ３を第４記憶部に記憶させる。そして、ＳＴ１５では、新たな舵角Ａ３と、舵角Ａ２（前回のＳＴ１４での処理に用いられた舵角Ａ３である。）との差が基準舵角変化ＡＣ３よりも小さいか、あるいは等しいか判断する。
このように、第３段階では、カウンタ数Ｘ毎に新たな舵角変化が起こっているかどうかを連続して判断する。

第３段階（最大警戒状態）では、舵角変化の異常を連続して検出した場合に車両に対する異常事態が発生している可能性が高いと判断し、ＳＴ２３で最も長い警報（１５ｓｅｃの警報）を発する。
ＳＴ２２でのカウンタ数がＸ＝４に達した場合は、直ちに警報を発することでより早く車両の周囲に異常事態が発生していることを知らせることができる。

ＳＴ２３…１５ｓｅｃの間、警報を発する。このときの警報時間１５ｓｅｃは、ＳＴ１３での警報時間１ｓｅｃよりも一層長くなる。
ＳＴ２４…カウンタ数Ｙの初期値を０（ゼロ）にする（即ち、Ｙ＝０）。Ｙ＋１をＹに代入する。
ＳＴ２５…カウンタ数Ｙが１２より小さいか、あるいは等しいか判断する。
Ｙ≦１２である（ＹＥＳ）場合は、ＳＴ１４に進む。
Ｙ≦１２でない（ＮＯ）場合は、ＳＴ２６に進み、結合子３を介してＳＴ０２に進む。

ＳＴ２６…０（ゼロ）をそれぞれＶ、Ｗ、Ｘ、Ｙに代入し、舵角Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３を消去する。

上記の流れの途中に、イグニッションスイッチがＯＦＦからＯＮになったときには、警報装置における作動の流れの処理を終了する。
また、上記警報装置では、ハンドルロック部の構造が、車体フレーム側及びステアリングステム側の一方に設けられた穴部と、この穴部に抜き差し自在とするために他方に設けられたシャフトとから構成される場合に、穴部にシャフトを挿入してハンドルロックを行った状態でも、穴部とシャフトとの隙間による舵角変化を舵角センサで検出することができるため、ハンドルロックの実施、未実施にかかわらず、舵角センサによる車両の異常事態を検出することができる。

図１０は本発明に係る警報装置の作動を示すタイムチャートであり、バーハンドルの舵角を各段階で舵角センサで検出して警報を発する警報装置の主な作動を示している。縦軸はバーハンドル舵角、横軸はイグニッションスイッチがＯＮ→ＯＦＦにされたときを基準にした時間Ｔ（単位はｓｅｃ）を表している。

イグニッションスイッチをＯＮ→ＯＦＦにしてから１０ｓｅｃ後（時間Ｔ＝ｔ１＝１０ｓｅｃ）に舵角Ａ０（ゼロ）を検出し、第１記憶部に記憶する。
時間Ｔ＝ｔ２＝１５ｓｅｃでの舵角Ａ１を検出し、第２記憶部に記憶する。そして、舵角変化（Ａ１−Ａ０）を算出し、基準舵角変化と比較する。ここまでが、第１段階である。

舵角変化（Ａ１−Ａ０）が基準舵角変化よりも大きいと判断すれば、直ちに第１警報を０．５ｓｅｃ間、発する。
時間Ｔ＝ｔ３＝１７．５ｓｅｃでの舵角Ａ２を検出し、第３記憶部に記憶する。そして、舵角変化（Ａ２−Ａ１）を算出し、基準舵角変化と比較する。ここまでが、第２段階である。
舵角変化（Ａ２−Ａ１）が基準舵角変化よりも大きいと判断すれば、直ちに第２警報を１ｓｅｃ間、発する。

時間Ｔ＝ｔ４＝１９ｓｅｃでの舵角Ａ３を検出し、第４記憶部に記憶する。そして、舵角変化（Ａ３−Ａ２）を算出し、基準舵角変化と比較する。
舵角変化（Ａ３−Ａ２）が基準舵角変化よりも大きいと判断したときには、舵角Ａ３を舵角Ａ２１とする処理を行うとともに舵角Ａ３を消去する。

そして、０．５ｓｅｃ後のＴ＝ｔ５＝１９．５ｓｅｃで新たな舵角Ａ３１を検出し、第４記憶部に記憶する。そして、舵角変化（Ａ３１−Ａ２１）を算出し、基準舵角変化と比較する。

再び、舵角変化（Ａ３１−Ａ２１）が基準舵角変化よりも大きいと判断したときには、上記と同様の処理を時間Ｔ＝ｔ６、時間Ｔ＝ｔ７で連続して行い、Ｔ＝ｔ７＝２０．５ｓｅｃでの舵角変化（Ａ３３−Ａ２３）が基準舵角変化よりも大きいと判断したとき（ここまでが、第３段階である。）には、直ちに第３警報を１５ｓｅｃ間、発する。

上記の第３段階で、連続して舵角変化の判断を行うことで、車両の異常事態の可能性が高いかどうかを精度良く見極めることができ、更に、所定値を越える舵角変化が続いたときには、車両の異常事態の可能性が高いと判断して、第１警報及び第２警報に比較して度合が強い第３警報、即ち、時間が１５ｓｅｃというように長い警報を発することで、車両の異常事態が発生していることを自動二輪車の周囲に確実に知らせることができ、異常事態の早期終結を促すことができる。

図１１は本発明に係る舵角センサ用ハーネスの配置構造の別実施形態を示す自動二輪車の要部正面図であり、ハーネス９２は、カプラ９３から車体後方へ延びるときに、支持ステー７２のスリット７２ｂ内を通され、更に、支持ステー７２の下面７２ｅに沿って配置されている。

図１２は本発明に係る舵角センサ用ハーネスの配置構造の別実施形態を示す自動二輪車の前部側面図であり、ハーネス９２は、カプラ９３に近い部分では、支持ステー７２の上面７２ｆ側に配置され、更に車体後方に延びるときに、支持ステー７２の下面７２ｅ側に移り、支持ステー７２のダウンフレーム５７近くでクランプ部材９４により支持ステー７２に固定されている。

尚、本発明の舵角センサとして、抵抗体及び摺動体からなるポテンショメータ型としたが、これに限らず、静電容量型、電磁誘導型、エンコーダを採用しても差し支えない。

本発明の舵角センサ取付構造は、自動二輪車に好適である。

本発明に係る舵角センサ取付構造を備える自動二輪車の前部斜視図である。 本発明に係る自動二輪車のフロントフォーク及びその周囲を説明する斜視図である。 本発明に係る舵角センサ取付構造を示す自動二輪車の要部正面図である。 本発明に係る舵角センサ取付構造を示す自動二輪車の前部側面図である。 図４の５−５線断面図である。 本発明に係る舵角センサ及びハーネスを示す斜視図である。 本発明に係る警報装置を示すブロック図である。 本発明に係る警報装置の作動の流れを示す第１フローチャートである。 本発明に係る警報装置の作動の流れを示す第２フローチャートである。 本発明に係る警報装置の作動を示すタイムチャートである。 本発明に係る舵角センサ用ハーネスの配置構造の別実施形態を示す自動二輪車の要部正面図である。 本発明に係る舵角センサ用ハーネスの配置構造の別実施形態を示す自動二輪車の前部側面図である。

符号の説明

１０…自動二輪車、１３…バーハンドル、４１…車体フレーム、４２…ヘッドパイプ、４３…ステアリングステム、４３ｂ…軸線、４８…舵角センサ、７２…支持ステー、７２ｂ…スリット、７４…第１筒状ケース（ロアケース）、７４ｅ…ステアリングステムの軸線に対して直交する面（凹部の底面）、７４ｇ…第１筒状ケースの底面、７６…第２筒状ケース（アッパケース）、７８…シャフト受け部材、８１ａ…連結部、８１ｂ…小径部、８４…シール部材（Ｏリング）、９２…ハーネス、９３…カプラ、１０１…固定部（センサ固定部）、１０２…可動部（センサ可動部）、１０６…抵抗体、１１２ｂ…摺動体（摺動片）、Ｃ…隙間、Ｄ…筒状部の外径。

Claims (6)

1. 車体フレームを構成するヘッドパイプ内にステアリングステムが回動自在に挿入され、このステアリングステムの上端にバーハンドルが取付けられ、このバーハンドルの舵角を検出する舵角センサが前記車体フレームと前記ステアリングステムとの間に取付けられた自動二輪車において、
   前記ステアリングステムの下部にステアリングステム内に延びるように取付けられたシャフト受け部材と、このシャフト受け部材の上端部に連結されたシャフトと、前記舵角センサを構成するために前記小径部の下端に取付けられた可動部と、前記車体フレームに取付けられた第１筒状ケースと、前記舵角センサを構成するために前記可動部が相対移動するように前記第１筒状ケースの内側に取付けられた固定部と、上端が前記シャフト受け部材と前記シャフトとの連結部近傍に支持されるとともに下端が前記第１筒状ケースに取付けられて前記シャフトの周囲を覆うように配置された第２筒状ケースとから構成され、この第２筒状ケースは、その外周面を前記シャフト受け部材の内周面に当接し得るように前記シャフト受け部材の内側に嵌合されるとともに第２筒状ケースの筒状部は、その外径よりも上下に長く形成されていることを特徴とする自動二輪車の舵角センサ取付構造。
2. 前記シャフトは、前記シャフト受け部材に連結された連結部と、この連結部よりも外径が小さくされた小径部とからなり、樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の舵角センサ取付構造。
3. 前記固定部は、前記可動部に設けられた摺動体と摺動する抵抗体であり、前記第１筒状ケースにおける前記ステアリングステムの軸線に対して直交する面に取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車の舵角センサ取付構造。
4. 前記シャフト受け部材と前記第２筒状ケースとの間に、弾性部材からなるシール部材が介在するとともに隙間が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の自動二輪車の舵角センサ取付構造。
5. 前記舵角センサに接続されるカプラの接続方向は、前記第１筒状ケースの底面に対して平行であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の自動二輪車の舵角センサ取付構造。
6. 前記第１筒状ケースは、支持ステーを介して前記車体フレームに取付けられ、前記支持ステーに、前記カプラの両側を挟むように細長いスリットが設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の自動二輪車の舵角センサ取付構造。

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