JP2010155479A

JP2010155479A - ストローク量検知装置

Info

Publication number: JP2010155479A
Application number: JP2008333466A
Authority: JP
Inventors: Osamu Suzuki; 修鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP5197353B2

Abstract

【課題】二輪車のスイングアーム式後輪サスペンションのストローク量を回転角度センサを用いて検知できるようにしたストローク量検知装置を提供する。
【解決手段】ピボット軸１２と略平行に指向させた回転軸７６を有し、スイングアーム１３に取り付けられた回転角度センサ７２と、リンク機構９０の一部を構成し、スイングアーム側回転軸３１によってスイングアーム１３に回転自在に軸支されて、スイングアーム１３に連動して揺動するクッションアーム３０と、一端がクッションアーム３０に固定されると共に、他端が回転角度センサ７２の回転軸７６に回転不能に係合される伝達アーム７７とを具備し、回転角度センサ７２の回転軸７６をスイングアーム側回転軸３１と同軸配置する。クッションアーム３０は、一対のボルト６１およびナット６２によってスイングアーム１３に回転自在に軸支されており、回転角度センサ７２をナット６２側に配置する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ストローク量検知装置に係り、特に、二輪車のスイングアーム式後輪サスペンションのストローク量を検知するストローク量検知装置に関する。

従来から、二輪車の後輪用サスペンションのストローク量を検知するストローク量検知装置が知られている。

特許文献１には、スイングアーム式後輪サスペンションを構成するショックアブソーバに、軸方向の摺動量を検知することができる棒状のストローク量センサを直接取り付けて、このストローク量センサの出力値に基づいて後輪用サスペンションのストローク量を検知する装置が開示されている。
特開平７−２０８５２９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたストローク量検知装置では、軸方向の摺動量を検知するストローク量センサが比較的高価であると共に、ストローク量センサの取り付けスペースを確保するために、ショックアブソーバやその周囲に配置されるスイングアーム等の形状変更が必要になるという課題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、二輪車のスイングアーム式後輪サスペンションのストローク量を回転角度センサを用いて検知できるようにしたストローク量検知装置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、ピボット軸によって車体フレームに揺動自在に軸支されるスイングアームと、ショックアブソーバを介して前記車体フレームとスイングアームとを連結するリンク機構とを含む二輪車用後輪サスペンションのストローク量検知装置において、前記ピボット軸と略平行に指向させた回転軸を有し、前記スイングアームに取り付けられた回転角度センサと、前記リンク機構の一部を構成し、スイングアーム側回転軸によって前記スイングアームに回転自在に軸支されて、前記スイングアームに連動して揺動するクッションアームと、一端が前記クッションアームに固定されると共に、他端が前記回転角度センサの回転軸に回転不能に係合される回転角度伝達部材とを具備し、前記回転角度センサの回転軸が、前記クッションアームのスイングアーム側回転軸と同軸配置されている点に第１の特徴がある。

また、前記クッションアームが、一対のボルトおよびナットによって前記スイングアームに回転自在に軸支されており、前記回転角度センサが、前記ナット側に配置されている点に第２の特徴がある。

さらに、前記回転角度センサは、ポテンショメータである点に第３の特徴がある。

第１の特徴によれば、クッションアームに固定された回転角度伝達部材を用いて、クッションアームをスイングアームに回転自在に軸支するスイングアーム側回転軸と同軸上に設けられた回転角度センサに、クッションアームの揺動角度を伝達するようにしたので、スイングアームに連動して揺動するクッションアームの揺動量を回転角度センサによって検知することが可能となる。これにより、伸縮式のストロークセンサに比して構造が簡単な回転角度センサを用いて、二輪車の後輪サスペンションのストローク量を検知することができる。また、ショックアブソーバおよびその周辺部品に大きな変更を加えることなく、後輪サスペンションのストローク量を検知することができる。これにより、既存の二輪車の後輪サスペンションに、ストローク量検知装置を後付けで取り付けることが容易となる。

第２の特徴によれば、クッションアームが一対のボルトおよびナットによってスイングアームに回転自在に軸支されており、回転角度センサがナット側に配置されているので、スイングアームからクッションアームを取り外す際に、ボルトを引き抜く方向に回転角度センサが存在しないこととなり、回転角度センサを取り外すことなくクッションアームをスイングアームから取り外すことが可能となる。これにより、リンク機構の整備性を保つことができる。

第３の特徴によれば、回転角度センサはポテンショメータであるので、簡単な構造のセンサを用いてストローク量を検知することが可能となる。

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ストローク量検知装置を適用した自動二輪車１の側面図である。自動二輪車１の車体フレーム２の前端部には、前輪ＷＦを回転自在に軸支する左右一対のフロントフォーク３が、操向ハンドル４によって操舵可能となるように揺動自在に取り付けられている。車体フレーム２の下部にはエンジン６が懸架されており、車体フレームの前方側は外装部品としてのフロントカウル５によって覆われている。

車体前後方向の略中央には、運転者が着座するシート７が取り付けられ、その車体後方には同乗者用シート８が設けられている。駆動輪としての後輪ＷＲは、ピボット軸１２によって車体フレーム２に揺動自在に軸支されたスイングアーム１３（図２参照）の後端部に、回転自在に軸支されている。後輪ＷＲの車幅方向左右には、左右一対のマフラ１１およびサドルバッグ１０が配設されており、サドルバッグ１０の上部の車幅方向中央には、トランク９が取り付けられている。

図２は、外装部品を取り外した状態を示す図１の一部拡大図である。また、図３は、スイングアーム１３の上面視断面図である。車体フレーム２は、主に、操舵機構を回動自在に軸支するためのヘッドパイプ（不図示）と、ヘッドパイプに結合されて車体後方に伸びる左右一対のメインパイプと、このメインパイプの後部に結合される左右一対のピボットプレート１６とから構成されている。ピボット軸１２は、このピボットプレート１６に設けられており、また、ピボットプレート１６の車体前方側には、エンジン６を懸架するハンガが形成されている。この図では、車体フレーム２に対するスイングアーム１３の配置を明確にするため、ピボットプレート１６の一部を破断して示した。

車体フレーム２の後方には、前記シート７やトランク９等を支持する後部フレーム１７が接続されている。後輪ＷＲは、スイングアーム１３の後端部の車軸１４によって回転自在に軸支されている。車軸１４の車体前方には、リヤブレーキキャリパ１５が取り付けられている。エンジン６の回転駆動力は、スイングアーム１３の内部を貫通すると共に、ユニバーサルジョイントによってアウトプットシャフト５０と連結されたドライブシャフト５１を介して、後輪ＷＲに伝達される。

自動二輪車１の走行時等にスイングアーム１３を図示反時計方向に揺動させる力は、スプリング付きのショックアブソーバ２０によって吸収される。ショックアブソーバ２０の下部には、ショックアブソーバ２０を介して車体フレーム２とスイングアーム１３との間を連結するリンク機構９０が設けられている。リンク機構９０は、主にクッションアーム３０およびクッションコンロッド４０によって構成されている。本実施形態では、リンク機構９０、スイングアーム１３およびショックアブソーバ２０を組み合わせた懸架装置全体を、後輪サスペンション１００と呼称する。

クッションコンロッド４０は、左右一対で設けられるアーム部を、車体前方側の連結パイプによって連結した構成とされる。ピボットプレート１６の下方には、クッションコンロッド取付部１９が形成されている。クッションコンロッド４０の前方側端部、すなわち、車体側の端部は、連結パイプの軸中心を貫通するピボットボルト４１によって、クッションコンロッド取付部１９に回転自在に軸支されている。

クッションアーム３０には、３つの回転軸が設けられている。クッションアーム３０の車体後方側の端部は、取付ボルトからなるスイングアーム側回転軸３１によって、スイングアーム１３の下面に形成されたクッションアーム取付部２３に回転自在に軸支されている。また、クッションアーム３０の車体前方側の端部は、取付ボルトからなる回転軸２２によって、ショックアブソーバ２０の下側取付部を回転自在に軸支している。そして、クッションアーム３０の前後方向の略中間部分は、取付ボルトからなる回転軸３２によって、クッションコンロッド４０の後方側端部と回転自在に連結されている。

ショックアブソーバ２０は、車幅方向の略中央に配設されている。左右のピボットプレート１６を連結する連結パイプには、ショックアブソーバ取付部１８が形成されており、ショックアブソーバ２０の上部は、取付ボルトからなる回転軸２１によって、このショックアブソーバ取付部１８に回転自在に軸支されている。

上記したようなリンク構造を有する自動二輪車１の後輪サスペンション１００は、例えば、スイングアーム１３の揺動角が大きくなるに従ってショックアブソーバ２０のストローク量比率が小さくなるような可変レシオの実現を可能とする。この可変レシオの特性は、リンク機構９０の寸法設定によって任意に設定することができる。

そして、本実施形態では、スイングアーム１３に形成されたクッションアーム取付部２３の近傍に、後輪サスペンション１００のストローク量を検知するストローク量検知装置７０が取り付けられている。このストローク量検知装置７０は、スイングアーム１３に対するクッションアーム３０の揺動角度を検知するものである。

図３を参照して、ショックアブソーバ２０は、スイングアーム１３に形成された貫通穴２４を通して配置されている。スイングアーム１３の揺動動作を吸収して、アウトプットシャフト５０からドライブシャフト５１への駆動力伝達を可能とするユニバーサルジョイント５３の周囲には、蛇腹状のラバーブーツ５２が配設されている。ドライブシャフト５１の後端部には、ファイナルドライブボックス５４に内設されたピニオンギヤ５５が連結されている。このピニオンギヤ５５は、後輪ＷＲのホイールハブに回転不能に取り付けられたリングギヤ５６と歯合されている。

図４は、リンク機構９０の配置説明図である。この図では、スイングアーム１３を上部から見た状態を示している。また、図５は、図４の一部拡大図である。前記したように、クッションコンロッド４０は、車幅方向に左右一対のアーム部４３Ｌ，４３Ｒを、車体前方側の連結パイプ４２によって連結した構成とされている。連結パイプ４２は、左右のクッションコンロッド取付部１９に挟まれるように配設されている。クッションコンロッド４０のアーム部４３Ｌ，４３Ｒは、回転軸３２が貫通するクッションアーム３０の略中央部分を、左右から挟むように構成されている。

本実施形態に係るストローク量検知装置７０は、クッションアーム３０に固定された回転角度伝達部材としての伝達アーム７７を用いることで、スイングアーム１３に対するクッションアーム３０の揺動角度を、ポテンショメータからなる回転角度センサ７２によって検知するものである。このため、回転角度センサ７２の回転軸７６は、クッションアーム３０のスイングアーム側回転軸３１と同軸上に配設されている。

図６を併せて参照して、回転角度センサ７２は、スイングアーム１３に形成された回転角度センサ取付部７１に対して、取付ステー７４および取付ネジ７５によって取り付けられている。取付ステー７４には、取付ネジ７５が貫通する貫通穴８２と、回転角度センサ７２に形成された位置決め突起８０が係合する位置決め穴８１とが形成されている。また、伝達アーム７７は、その一端に取付ネジ７８の貫通穴８４が設けられ、他端側に、回転角度センサ７２の回転軸７６が係合する略長方形の係合穴８３が形成された板状部材からなる。回転角度センサの回転軸７６の先端には、略直方体の係合突起が係合されており、この係合突起が伝達アーム７７の係合穴８３に回転不能に係合する。これにより、スイングアーム１３に対するクッションアーム３０の揺動角度が、回転角度センサ７２の回転軸７６に伝達されることとなる。なお、回転角度センサ７２のセンサ出力は、出力コネクタ７３に接続される配線を介して、不図示の制御部に出力される。

前記したように、回転角度センサ７２は、その回転軸７６がスイングアーム側回転軸３１と同軸上に位置するように配設されている。スイングアーム側回転軸３１は、ナット６２に螺合するネジ部が形成された取付ボルト６１の円筒部からなる。そして、本実施形態では、回転角度センサ７２を、取付ボルト６１の頭部側ではなく、ナット６２の取付側に配置している。これにより、整備等でスイングアーム１３からクッションアーム３０を取り外す際に、取付ボルト６１を引き抜く方向に回転角度センサ７２が存在しないこととなり、回転角度センサ７２を取り外すことなくクッションアーム３０を取り外すことが可能となる。これにより、リンク機構９０の整備性を保つことができる。

図７，８は、スイングアーム１３の揺動動作とストローク量検知装置７０の作動状態との関係を示す説明図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。図７は、スイングアーム１３が初期位置にある状態（例えば、ショックアブソーバ２０が伸び切った状態）を示し、図８は、スイングアーム１３が上側の揺動限界位置までストロークした状態（例えば、ショックアブソーバ２０がフルストロークした状態）を示す。なお、図７，８では、クッションアーム３０に対するストローク量検知装置７０の配置および動作を明確にするため、スイングアーム１３の一部を破断して示した。

なお、本実施形態では、回転角度センサ７２の回転軸７６、クッションアーム３０をスイングアーム１３に回転自在に軸支する回転軸３１（取付ボルト６１）、クッションコンロッド４０をクッションコンロッド取付部１９に回転自在に軸支する車体側回転軸４１、ショックアブソーバ２０の下側取付部２５とクッションアーム３０とを回転自在に軸支する回転軸２２等の各回転軸が、すべて、ピボット軸１２と平行をなすように配設されている。なお、本実施形態では、回転角度センサ７２をクッションアーム取付部２３の車幅方向右側に配設しているが、取付ボルト６１およびナット６２の配置を逆にして、回転角度センサ７２を車幅方向左側に配設してもよい。

図示するように、スイングアーム１３が揺動動作すると、これに伴って、クッションアーム３０がスイングアーム１３に対して揺動する。そして、クッションアーム３０の揺動動作に伴って、伝達アーム７７が回転角度センサ７２の回転軸７６を、クッションアーム３０の揺動角度と同じ角度だけ回転させることとなる。これにより、回転角度センサ７２の回転軸７６には、クッションアーム３０の揺動角度がそのまま入力される。そして、クッションアーム３０の揺動角度が判明すれば、これに対応するスイングアーム１３の揺動角度や、ショックアブソーバ２０の収縮量、後輪ＷＲの上下移動量等は、設計寸法に基づいて任意に算出することが可能である。

上記したように、本発明に係るストローク量検知装置７０によれば、ショックアブソーバ２０やスイングアーム１３等の形状を大幅に変更することなく、ストローク量検知装置を取り付けることができるので、ストローク量検知装置の装着が想定されていない既存の機種に対しても、ストローク量検知装置を比較的容易に装着することが可能となる。また、ストローク量検知装置の着脱が容易であるため、互いに専用部品を使い分けることなく、同一車種における仕様違いを簡単に設定することが可能となる。

なお、後輪サスペンションのストローク量の検知は、停車中および走行中のいずれの状態で実行してもよい。検知されたストローク量の情報は、停車時のストローク量、すなわち積載量の大きさに応じて、リンク機構による車高調整機能や、ショックアブソーバの伸圧減衰力およびスプリングプリロード調整機能等を自動的に作動させたり、また、走行中にヘッドライトの光軸を常時一定に保つ等に利用することができる。

上記したように、本発明に係るストローク量検知装置によれば、クッションアームに固定された伝達アームを用いて、クッションアームをスイングアームに回転自在に軸支するスイングアーム側回転軸と同軸上に設けられた回転角度センサに、クッションアームの揺動角度を伝達するようにしたので、スイングアームの揺動量を回転角度センサで検知することが可能となる。これにより、伸縮式のストロークセンサに比して構造が簡単な回転角度センサを用いて、二輪車の後輪サスペンションのストローク量を検知することができる。

なお、回転角度センサの構造や配置、伝達アームの形状や取付方法、伝達アームと回転角度センサの回転軸との係合構造、クッションアームやクッションコンロッドの構造や配置等は、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、回転角度センサをロータリエンコーダ等で構成してもよい。本発明に係るストローク量検知装置は、自動二輪車に限られず、種々の車両のスイングアーム式サスペンションに適用可能である。

本発明の一実施形態に係るストローク量検知装置を適用した自動二輪車の側面図である。外装部品を取り外した状態を示す図１の一部拡大図である。スイングアームの上面視断面図である。リンク機構の配置説明図である。図４の一部拡大図である。ストローク量検知装置の構成を示す斜視図である。スイングアームの揺動動作とストローク量検知装置の作動状態との関係を示す説明図（初期状態）である。スイングアームの揺動動作とストローク量検知装置の作動状態との関係を示す説明図（フルストローク状態）である。

符号の説明

１…自動二輪車、２…車体フレーム、６…エンジン、１２…ピボット軸、１３…スイングアーム、１４…車軸、１６…ピボットプレート、２０…ショックアブソーバ、２３…クッションアーム取付部、３０…クッションアーム、３１…スイングアーム側回転軸、７０…ストローク量検知装置、７７…伝達アーム（回転角度伝達部材）、７２…回転角度センサ、７６…回転角度センサの回転軸、９０…リンク機構、１００…後輪サスペンション、ＷＲ…後輪

Claims

ピボット軸によって車体フレームに揺動自在に軸支されるスイングアームと、ショックアブソーバを介して前記車体フレームとスイングアームとを連結するリンク機構とを含む二輪車用後輪サスペンションのストローク量検知装置において、
前記ピボット軸と略平行に指向させた回転軸を有し、前記スイングアームに取り付けられた回転角度センサと、
前記リンク機構の一部を構成し、スイングアーム側回転軸によって前記スイングアームに回転自在に軸支されて、前記スイングアームに連動して揺動するクッションアームと、
一端が前記クッションアームに固定されると共に、他端が前記回転角度センサの回転軸に回転不能に係合される回転角度伝達部材とを具備し、
前記回転角度センサの回転軸が、前記クッションアームのスイングアーム側回転軸と同軸配置されていることを特徴とするストローク量検知装置。
前記クッションアームが、一対のボルトおよびナットによって前記スイングアームに回転自在に軸支されており、
前記回転角度センサが、前記ナット側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のストローク量検知装置。
前記回転角度センサは、ポテンショメータであることを特徴とする請求項１または２に記載のストローク量検知装置。