JP2014198556A - 自動二輪車の車輪回転速度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付けスペースを取らず、組み立てが簡単でかつ使用寿命が長い自動二輪車の車輪回転速度検出装置の提供。【解決手段】スイングアーム２１と、これに回転自在に取り付けられた後輪２２とを含む自動二輪車２に用いられる車輪回転速度検出装置であって、スイングアーム２１と後輪２２との後輪２２の径方向における間に後輪２２と共に回転できるように設置される回転座３１と、回転座３１と共に回転できるように回転座３１に固定されている磁性部材３４とを有する回転ユニット３と、回転座３１と磁性部材３４とを覆うようにスイングアーム２１と後輪２２との間に回転できないように固定されて設けられるケーシング部材４１と、磁性部材３４の回転を感知できるようにケーシング部材４１に設置されるセンサー素子４２とを有するセンサーユニット４とを備えることを特徴とする車輪回転速度検出装置を提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、速度検出装置に関し、特に自動二輪車の車輪回転速度検出装置に関する。

図１には、特許文献１（特許第３３８２３８７号明細書）に開示されている従来の自動二輪車の車輪回転速度検出装置が示されている。

該車輪回転速度検出装置が適用される自動二輪車１００は、その後輪側に、スイングアーム１０１と、スイングアーム１０１に回転自在に支承されている後輪１０２とを備えている。後輪１０２は、スイングアーム１０１に枢結された後車軸１０３と、後車軸１０３に連結されたホイール１０４と、ホイール１０４の側面側に固定されておりその中央に開口部１０６が設けられたブレーキディスク１０５とを有する。

該速度検出装置は、ブレーキディスク１０５の開口部１０６においてホイール１０４に固定されたセンサリング１１と、センサリング１１に対応してスイングアーム１０１に取り付けられたセンサー１２と、後車軸１０３を囲うように設けられ両端がスイングアーム１０１とホイール１０４とに当接するスリーブ１３とを有する。

上記の構造により、後輪１０２と共に回転するセンサリング１１の回転数をセンサー１２で読み取って、後輪１０２の回転速度を算出する。

特許第３３８２３８７号明細書

しかしながら、上述した従来の自動二輪車の車輪回転速度検出装置では、ホイール１０４とセンサリング１１とセンサー１２とが車幅方向に沿って設置されているので、取り付けのためのスペースを取り、自動二輪車全体の車幅が増えてしまう。また、センサー１２が排気マフラー（図示せず）に近いので、排気マフラーからの熱により劣化が早まってしまう問題もある。加えて、センサリング１１とセンサー１２とがそれぞれホイール１０４とスイングアーム１０１とに設置されるので、それらの設置のためにホイール１０４とスイングアーム１０１とに余計に加工を施す必要があるだけでなく、センサリング１１が外部に露出して衝撃を受けやすく、衝撃により変形を起こすと速度検出の正確さに悪影響を及ぼす。また、センサリング１１とセンサー１２の間には微小な隙間があり、そこに異物が詰まることも、速度検出の正確さに悪影響を及ぼす一因となる。

そこで、本発明は、取り付けスペースを取らず、使用寿命が長く、かつ組み立てが簡単でコストも抑えられた自動二輪車の車輪回転速度検出装置の提供を目的とする。

上記目的を達成する手段として、本発明は、後輪側のスイングアームと、該スイングアームに回転自在に取り付けられた後輪とを含む自動二輪車に用いられるものであって以下に説明する車輪回転速度検出装置を提供する。

即ち、前記スイングアームと前記後輪との前記後輪の径方向における間に前記後輪と共に回転できるように設置される回転座と、前記回転座に前記回転座と共に回転できるように固定されている磁性部材とを有する回転ユニットと、
前記回転座および前記磁性部材とを覆うように前記スイングアームと前記後輪との間に回転できないように固定されて設けられるケーシング部材と、前記磁性部材の回転を感知できるように前記ケーシング部材に設置されるセンサー素子とを有するセンサーユニットと、を備えることを特徴とする車輪回転速度検出装置を提供する。

また本発明に係る車輪回転速度検出装置においては、前記自動二輪車の前記後輪は、前記スイングアームに回転可能に設けられている後車軸と、該後車軸に軸支されているホイールとを有するものであって、前記回転座は、前記後車軸に貫通されて前記後車軸と共に回転できる筒状部材と、非磁性材料からなり前記筒状部材が挿入されているリング部材とを有し、前記磁性部材は前記リング部材を環状に覆うように設けられていることが好ましい。

また、前記リング部材は、管状に形成された本体部と、該本体部の前記筒状部材が挿入される側の周囲から環状に突き出るように形成されたフランジ部とから成っており、前記本体部には、それぞれ前記後車軸の延伸方向に沿って延伸する複数の嵌め込み溝が形成されており、前記磁性部材は、前記本体部の対応する前記嵌め込み溝にそれぞれ嵌め込まれている複数の凸条を有しており、前記フランジ部には、それぞれ前記本体部と間隔を置いて前記フランジ部から前記スイングアーム側に向かって突起する複数の弾性スナップ部が形成されており、各前記弾性スナップ部は、前記磁性部材に引っ掛けられていることが好ましい。

また、前記自動二輪車の前記ホイールは、前記スイングアームに面する側に、複数の差し込み孔が設けられているものであって、前記筒状部材は、各前記差し込み孔にそれぞれ対応して差し込まれる複数の突起を有することが好ましい。

更に、前記センサーユニットは、前記ケーシング部材内に設置されていて前記後車軸に貫通される第１の軸受けを有することが好ましい。

また、前記自動二輪車の前記スイングアームは、前記後輪に面する側に位置決め溝が設けられているものであって、前記センサーユニットの前記ケーシング部材は、前記位置決め溝に対応して差し込まれる位置決め突起を有することが好ましい。

また、前記自動二輪車の前記後輪は、それぞれ前記ホイールから前記スイングアーム側に向かって延伸するように形成された複数の支持柱を有し、且つ、前記自動二輪車は、前記複数の支持柱に固定されていると共にその中央に前記後車軸が通されている貫通孔が設けられたブレーキディスクを備えているものであって、前記センサーユニットは、前記ブレーキディスクよりも前記ホイール寄りに配置され、且つ、前記センサーユニットに連結されるように前記貫通孔に通される信号線を有することが好ましい。

加えて、前記自動二輪車の前記スイングアームは、前記信号線をガイドするガイド部材を有するものであって、前記センサーユニットの前記信号線は、前記貫通孔に通されるように前記ガイド部材にガイドされているものであることが好ましい。

また、前記自動二輪車の前記後輪は、前記スイングアーム内に設置されていて前記後車軸に貫通されている第２の軸受けを有するものであって、前記車輪回転速度検出装置は、その両端がそれぞれ前記第１の軸受けと前記第２の軸受けとに当接するように前記後車軸に挿通される環状のスリーブと、前記ケーシング部材と前記筒状部材との間にそれらの隙間を塞ぐように設置されるシーリング材とを更に備えることが好ましい。

更に、前記回転ユニットの前記回転座および前記磁性部材、並びに、前記センサーユニットの前記ケーシング部材および前記センサー素子は、それぞれ前記複数の支持柱に囲まれるように設けられるものであることが好ましい。

上記手段によれば、後輪と共に回転する回転ユニットと、回転しないように固定されており回転ユニットの回転を感知できるセンサーユニットとが、それぞれスイングアームと後輪との間に設けられているので、車輪の回転速度を検出することができるだけでなく、スイングアームと後輪との間のスペースを有効に利用することができる上にスイングアームと後輪とに設置のための加工をすることなく簡単な組み立てで車輪回転速度検出装置を設置できる。また自動二輪車の排気マフラーからの熱の影響を受けにくいことから使用寿命が向上できる。

従来の自動二輪車の車輪回転速度検出装置の構成を示す断面図。 本発明に係る自動二輪車の車輪回転速度検出装置の一実施形態を示す断面図。 図２の部分拡大図。 本発明に係る自動二輪車の車輪回転速度検出装置の一実施形態を示す分解斜視図。 上記実施形態におけるリング部材および磁性部材の態様を示す斜視図。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態を詳細に説明する。

図２は本実施形態での車輪回転速度検出装置が自動二輪車２の後輪２２に適用されている状態を示す断面図であり、図３は図２の一部を拡大して示す断面図である。また、図４は本実施形態での車輪回転速度検出装置を示す分解斜視図である。

図２および図３に示されているように、本車輪回転速度検出装置が適用される自動二輪車２は、後輪側のスイングアーム２１と、スイングアーム２１に回転自在に取り付けられた後輪２２と、後輪２２に固定されていると共にその中央に貫通孔２３１が設けられたブレーキディスク２３とを含んでいる。

図３および図４に示されているように、スイングアーム２１は、後輪２２に面する側、つまり内側に位置決め溝２１１が設けられている。

後輪２２は、スイングアーム２１内に設置されている第２の軸受け２２１と、第２の軸受け２２１を貫通しておりスイングアーム２１に対して回転可能に設けられている後車軸２２２と、後車軸２２２に軸支されていると共にスイングアーム２１に面する側、つまり外側に複数の差し込み孔２２４（図３参照）が設けられているホイール２２３と、ホイール２２３からスイングアーム２１に面する側（即ち外側）に向かって延伸するように形成された複数の支持柱２２５とを有する。上述のディスクブレーキ２３はこれら支持柱２２５に固定されており、上述のブレーキディスク２３の貫通孔２３１には後車軸２２２が通されている。

本実施形態に係る車輪回転速度検出装置は後輪２２の複数の支持柱２２５に囲まれるように設けられているものであって、後輪２２と共に回転するように後車軸２２２とスイングアーム２１との後輪２２の径方向における間に設置される回転ユニット３と、回転ユニット３の回転を感知できるように回転ユニット３とスイングアーム２１との後輪２２の径方向における間に固定設置されているセンサーユニット４と、後車軸２２２に挿通されている環状のスリーブ５と、回転ユニット３とセンサユニット４との間にこれらの間に形成される隙間を塞ぐように設けられているシーリング材６とから構成されている。

（回転ユニット３）
回転ユニット３は、スイングアーム２１と後輪２２の後車軸２２２との後輪２２の径方向における間に、後輪２２と共に回転できるように設置されている回転座３１と、回転座３１と共に回転できるように回転座３１に固定されている磁性部材３４とを有する。

回転座３１は、金属材料からなり後輪２２の後車軸２２２に貫通されていて後車軸２２２と共に回転できる筒状部材３２と、非磁性材料からなり筒状部材３２が挿入されていて筒状部材３２と共に回転できるリング部材３３とを有する。筒状部材３２は、上述したホイール２２３の複数の差し込み孔２２４にそれぞれ対応して差し込むことができる複数の突起３２１を有しており（図３参照）、これにより後輪２２側に固定される。また、磁性部材３４は、本実施形態においてリング状に形成されており、リング部材３３を環状に覆うように設けられている。

図５には、リング部材３３および磁性部材３４の結合の状態が示されている。図５および図３に示されているように、リング部材３３は、筒状部材３２を挿入できるように管状に形成された本体部３３２と、本体部３３２の筒状部材３２が挿入される側（即ち内側）の周囲から環状に突き出るように形成されたフランジ部３３１とから成っている。

本体部３３２には、それぞれ後車軸３３２の延伸方向に沿って延伸する複数（本実施形態では２つ）の嵌め込み溝３３３が形成されており、また、フランジ部３３１には、それぞれ本体部３３２と間隔を置いてフランジ部３３１からスイングアーム２１側（即ち外側）に向かって突起する複数（本実施形態では２つ）の弾性スナップ部３３４が形成されている（図５参照）。

磁性部材３４はまた、本体部３３２の対応する嵌め込み溝３３３にそれぞれ嵌め込むことができる複数（本実施形態では２つ）の凸条３４１を有しており、各弾性スナップ部３３４は磁性部材３４に内側から引っ掛けられている。これら嵌め込み溝３３３と凸条３４１の係合、および弾性スナップ部３３４による引っかかりによって、磁性部材３４はリング部材３３に固定されて、リング部材３３と共に後輪２２の回転と連動して回転することができる。

（センサーユニット４）
センサーユニット４は、図３および図４に示されているように、ブレーキディスク２３よりもホイール２２３寄りに、つまりブレーキディスク２３よりも内側に配置されるものであって、回転座３１および磁性部材３４とを外側から覆うようにスイングアーム２１と後輪２２との後輪２２の径方向における間に回転できないようにスイングアーム２１側に固定されている筒状のケーシング部材４１と、磁性部材３４の回転を感知できるようにケーシング部材４１に設置されたセンサー素子４２と、ケーシング部材４１内に回転ユニット３とスリーブ５の間に設置されていて後車軸２２２に貫通されている第１の軸受け４３（図４参照）と、センサー素子４２に連結されていると共にブレーキディスク２３の貫通孔２３１に通されて外側に延伸している信号線４４とを有する。

ケーシング部材４１は、上述したスイングアーム２１の位置決め溝２１１に対応して差し込まれている位置決め突起４１１を外側に有しており、これら位置決め溝２１１と位置決め突起４１１との係合によりケーシング部材４１はスイングアーム２１に回転しないように固定される。なお、ケーシング部材４１およびセンサー素子４２、ならびに回転ユニット３の回転座３１および磁性部材３４は、それぞれホイール２２３の複数の支持柱２２５に囲まれるように支持柱２２５間に設けられている。

スイングアーム２１には更に、センサーユニット４の信号線４４を貫通孔２３１に通すようにガイドするガイド部材２１２が設けられている（図３参照）。本実施形態において、ガイド部材２１２は、信号線４４をスイングアーム２１に沿って延伸するように係止するフックとして形成されている。これにより信号線４４は貫通孔２３１を通ってからスイングアーム２１に沿って延伸するようにガイド部材２１２にガイドされる。

なお、本実施形態においては、センサーユニット４のセンサー素子４２としてホール素子を用いた。

また、上述のシーリング材６は、ケーシング部材４１と筒状部材３２との間にそれらの隙間を塞ぐように且つ筒状部材３２の回転に影響しないように設置されており、本実施形態においては、シーリング材６としてシーリングオイルを用いた。

（スリーブ５）
スリーブ５は、後車軸２２２に挿通されていると共に、その後輪２２側（即ち内側）の端が第１の軸受け４３と、スイングアーム２１側（即ち外側）の端が第２の軸受け２２１とそれぞれ当接している。

つまり、後車軸２２２は、スイングアーム２１側から順に、第２の軸受け２２１、スリーブ５、第１の軸受け４３、筒状部材３２、ホイール２２３とを貫いており、スイングアーム２１およびケーシング部材４１に対して回転することでホイール２２３を回転させることができる。この際、筒状部材３２の突起３２１がそれぞれホイール２２３の差し込み孔２２４に差し込まれている上に、リング部材３３の嵌め込み溝３３３に磁性部材３４の凸条３４１がそれぞれ嵌め込まれているので、筒状部材３２とリング部材３３と磁性部材３４とを確実にホイール２２３と同期して回転させることができる。また、リング部材３３の弾性スナップ部３３４が、磁性部材３４に引っ掛けられているので、リング部材３３と磁性部材３４とが互いに軸方向にずれて分離することが防がれている。

一方、ケーシング部材４１の位置決め突起４１１がスイングアーム２１の位置決め溝２１１に差し込まれているので、ケーシング部材４１をスイングアームに確実に固定することができる。これにより、ケーシング部材４１に設置されているセンサー素子４２によって、ホイール２２３と共に回転する磁性部材３４の回転を検出することができる。更に、検出信号を信号線４４を通して外部の装置、例えば電子コントロールユニット（図示せず）に出力することで、後輪２２の回転速度、つまりは自動二輪車２の走行速度を算出することができる。更に、回転ユニット３とセンサーユニット４との間の隙間にはシーリング材６により塞がれているので、該隙間に異物が入り込んで検出に悪影響を及ぼすことが防がれている。

以上、総括すると、本発明に係る車輪回転速度検出装置は、自動二輪車の車輪回転速度を検出できるものであって、回転ユニット３とセンサーユニット４とをスイングアーム２１と後輪２２との間で、後輪２２の径方向に沿って配置することにより、スイングアーム２１と後輪２２との間のスペースを有効に利用して特に車幅方向に設置スペースを取らず、且つ、スイングアーム２１の更に外側に設けられる排気マフラー（図４参照）からの熱によりダメージを受けることを防ぐことができ、使用寿命が長くより正確である。加えて、本発明に係る車輪回転速度検出装置によれば、該装置の設置のためにホイール２２３やスイングアーム１０１に余計に加工をする必要がなく、組み立てが簡単でコストが抑えられる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

本発明に係る車輪回転速度検出装置は、例えば車幅がより短縮され且つ高信頼性と長い使用寿命を兼ね備えたスピードメーターを有する自動二輪車の製造に有用である。

２…自動二輪車、２１…スイングアーム、２１１…位置決め溝、２１２…ガイド部材、２２…後輪、２２１…第２の軸受け、２２２…後車軸、２２３…ホイール、２２４…差し込み孔、２２５…支持柱、２３…ディスクブレーキ、２３１…貫通孔、３…回転ユニット、３１…回転座、３２…筒状部材、３２１…突起、３３…リング部材、３３１…フランジ部、３３２…本体部、３３３…嵌め込み溝、３３４…弾性スナップ部、３４…磁性部材、３４１…凸条、４…センサーユニット、４１…ケーシング部材、４１１…位置決め突起、４２…センサー素子、４３…第１の軸受け、４４…信号線、５…スリーブ、６…シーリング材。

Claims (10)

1. 後輪側のスイングアームと、該スイングアームに回転自在に取り付けられた後輪とを含む自動二輪車に用いられる車輪回転速度検出装置であって、
   前記スイングアームと前記後輪との間に前記後輪と共に回転できるように設置される回転座と、前記回転座と共に回転できるように前記回転座に固定されている磁性部材とを有する回転ユニットと、
   前記回転座および前記磁性部材とを覆うように前記スイングアームと前記後輪との間に回転できないように固定されて設けられるケーシング部材と、前記磁性部材の回転を感知できるように前記ケーシング部材に設置されるセンサー素子とを有するセンサーユニットと、を備える
   ことを特徴とする車輪回転速度検出装置。
2. 前記自動二輪車の前記後輪は、前記スイングアームに回転可能に設けられている後車軸と、該後車軸に軸支されているホイールとを有するものであって、
   前記回転座は、前記後車軸に貫通されて前記後車軸と共に回転できる筒状部材と、非磁性材料からなり前記筒状部材が挿入されているリング部材とを有し、
   前記磁性部材は前記リング部材を環状に覆うように設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車輪回転速度検出装置。
3. 前記リング部材は、管状に形成された本体部と、該本体部の前記筒状部材が挿入される側の周囲から環状に突き出るように形成されたフランジ部とから成っており、
   前記本体部には、それぞれ前記後車軸の延伸方向に沿って延伸する複数の嵌め込み溝が形成されており、
   前記磁性部材は、前記本体部の対応する前記嵌め込み溝にそれぞれ嵌め込まれている複数の凸条を有しており、
   前記フランジ部には、それぞれ前記本体部と間隔を置いて前記フランジ部から前記スイングアーム側に向かって突起する複数の弾性スナップ部が形成されており、各前記弾性スナップ部は、前記磁性部材に引っ掛けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の車輪回転速度検出装置。
4. 前記自動二輪車の前記ホイールは、前記スイングアームに面する側に、複数の差し込み孔が設けられているものであって、
   前記筒状部材は、各前記差し込み孔にそれぞれ対応して差し込まれる複数の突起を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車輪回転速度検出装置。
5. 前記センサーユニットは、前記ケーシング部材内に設置されていて前記後車軸に貫通される第１の軸受けを有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車輪回転速度検出装置。
6. 前記自動二輪車の前記スイングアームは、前記後輪に面する側に位置決め溝が設けられているものであって、
   前記センサーユニットの前記ケーシング部材は、前記位置決め溝に対応して差し込まれる位置決め突起を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車輪回転速度検出装置。
7. 前記自動二輪車の前記後輪は、それぞれ前記ホイールから前記スイングアーム側に向かって延伸するように形成された複数の支持柱を有し、且つ、前記自動二輪車は、前記複数の支持柱に固定されていると共にその中央に前記後車軸が通されている貫通孔が設けられたブレーキディスクを備えているものであって、
   前記センサーユニットは、前記ブレーキディスクよりも前記ホイール寄りに配置され、且つ、前記センサーユニットに連結されるように前記貫通孔に通される信号線を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車輪回転速度検出装置。
8. 前記自動二輪車の前記スイングアームは、前記信号線をガイドするガイド部材を有するものであって、
   前記センサーユニットの前記信号線は、前記貫通孔に通されるように前記ガイド部材にガイドされているものである
   ことを特徴とする請求項７に記載の車輪回転速度検出装置。
9. 前記自動二輪車の前記後輪は、前記スイングアーム内に設置されていて前記後車軸に貫通されている第２の軸受けを有するものであって、
   前記車輪回転速度検出装置は、その両端がそれぞれ前記第１の軸受けと前記第２の軸受けとに当接するように前記後車軸に挿通される環状のスリーブと、前記ケーシング部材と前記筒状部材との間にそれらの隙間を塞ぐように設置されるシーリング材とを更に備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の車輪回転速度検出装置。
10. 前記回転ユニットの前記回転座および前記磁性部材、並びに、前記センサーユニットの前記ケーシング部材および前記センサー素子は、それぞれ前記複数の支持柱の間に設けられるものである
    ことを特徴とする請求項７に記載の車輪回転速度検出装置。

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