JPWO2018123451A1 - スタンドの位置検出装置 - Google Patents

Abstract

ロータ部材３２は、リング状のロータ本体３２ａと、ロータ本体３２ａからスタンドバー３の係合孔１９に向けて突出する円筒状の係合ピン３２ｂと、プラスチックマグネット３６を係止する係止爪３２ｃとを備えている。このロータ部材３２とケース部材３１の間にラビリンスシールを配設して、係合ピン３２ｂ及び係止爪３２ｃはロータ本体３２ａと一体に成形されている。この係合ピン３２ｂは、その外径をロータ本体３２ａの径方向の厚みと略同一の寸法としているため、係合ピン等の金属材料のインサート成形等をすることなく、十分な強度を確保して、スタンドの動きに追従することが可能である。

Description

本発明は、二輪車等の車両に回動自在に設けられたメインスタンドやサイドスタンドバーの位置を検出する装置に関する。

二輪車に装着されているサイドスタンドは、サイドスタンドバーが二輪車の停止時に起立位置に下ろされて二輪車を支え、二輪車の走行時には収納位置に収納されて走行に支障のない状態で保持される。自動二輪車においては、サイドスタンドバーが起立位置のままで走行しないように、サイドスタンドバーの位置を検出して、起立位置の場合には走行ができないようにエンジンを制御することが知られている。

例えば、特許文献１には、ロータリースイッチによりサイドスタンドバーの位置を検出する装置が開示されている。当該装置は、スイッチユニットのベースをフレーム側に設置し、サイドスタンドバーに係合されてサイドスタンドバーと共に回動する環状のロータリーに、サイドスタンドバーと係合するための位置決めピンを設けた構造となっている。

当該装置では、環状のロータリーと、その周囲を覆うベースと、ロータリーとベースとの環状の間隔をオイルシールでシールして、内部に水や埃等が侵入しないようにしている。特許文献１の図４には、ロータリー側に位置決めピンを設けた構成が図示されているが、位置決めピンを取り付けた部分の外周にはオイルシールが設けられているので、オイルシールの径方向の厚さを確保するためには、位置決めピンの太さを太くすることができない。よって、位置決めピンを金属で形成して強度を確保する等の対策が必要となる。

このように、樹脂製の部材に金属製の位置決めピンを取り付ける場合、一般的に両者をインサート成形により成形するか、位置決めピンの合成樹脂部材への圧入、或いはかしめ加工等を行って取り付けがなされる。

ＷＯ２００７／０８０７５６号公報

上記の通り、スタンドの動きに追従する部材とスタンドとを連結する位置決めピンは、強度を確保するために位置決めピンを金属の部材とすると、インサート成形や圧入、或いはかしめ加工等を行う必要がある。従って、位置検出装置の製造時に材料コストや加工コストが上昇するという不都合がある。また、位置決めピンを樹脂にした場合、シール構造に起因する要因によりピンの太さを太くすることができないため、十分な強度が確保できないという不都合がある。

本発明は、上記課題を解決するために、係合ピンなどの金属材料のインサート成形等をすることなく、十分な強度を確保して、スタンドの動きに追従することが可能なスタンドの位置検出装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のスタンドの位置検出装置は、車両のフレーム側に取り付けられる回動軸と、前記回動軸に回動自在に支持され起立位置と収納位置との間で回動可能なスタンドバーの位置を検出する装置であって、前記フレーム側に取り付けられ、磁気センサが設けられたケース部材と、前記ケース部材内に少なくともその一部が収納され、磁気を発生させる磁気発生部材が取り付けられ、前記回動軸の周囲を回動可能であって、前記スタンドバーの回動に伴って移動する移動部材とを備え、前記移動部材は、環状の本体と、前記本体から前記スタンドバー側に突出して前記スタンドバーに係合される係合ピンとを有し、前記ケース部材は、前記移動部材の外周面との間にラビリンスシールとなる間隔を形成する内周面を有し、前記係合ピンは、前記本体と一体に形成され、前記本体の前記スタンドバー側の端面から突出されていることを特徴とする。

本発明のスタンドの位置検出装置では、ケース部材と移動部材との間のシール構造を、オイルシールではなく、両者の間隔の狭いラビリンスシール構造とした。このため、移動部材の外径寸法を、従来のものに比べて径方向に広げることができる。従って、移動部材の本体の径方向の厚さを厚くすることができる。

また、係合ピンは移動部材の本体におけるスタンドバー側の端面に設けられているので、係合ピンの太さを移動部材の径方向の厚さとほぼ同一の寸法に形成することができる。このため、係合ピンを移動部材の本体と同一の厚さまで厚くすることができるので、係合ピンの強度を確保することができる。

また、シール構造をラビリンスシール構造とした場合、条件によってはケース部材と移動部材との間に埃等が進入するおそれがあるが、本発明のスタンドの位置検出装置では、ケース部材に設けられた磁気センサと、移動部材に設けられた磁気発生部材を用いており、非接触でスタンドバーの位置を検出できるため、埃等の影響を受けにくい。

また、本発明のスタンドの位置検出装置において、前記係合ピンは、前記回動軸の軸方向から見たときに、円柱状または円筒状に形成され、その直径が前記移動部材の本体の径方向の厚さと同一になるように形成されていることが好ましい。当該構成によれば、係合ピンの強度を高めることができる。ここで、本体の径方向の厚さと同一になるようにとは、本体の径方向の厚さと同一である場合の他、多少増減した場合も含む意味である。

また、本発明のスタンドの位置検出装置において、前記ケース部材は、前記磁気発生部材と前記磁気センサとの間に隔壁を設け、前記移動部材が収納されている前記ケース部材の領域と前記磁気センサとを分離してなることが好ましい。当該構成によれば、仮にラビリンスシールの部分から埃等が進入した場合であっても、磁気センサは移動部材が収納されている領域から分離されているため、埃等の影響を受けることがない。

本発明によれば、インサート成形等をすることなく係合ピンを形成することができ、十分な強度を確保して、スタンドの動きに追従することが可能な位置検出装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るサイドスタンド装置の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るサイドスタンド装置の分解斜視図である。 （Ａ）は本実施の形態に係るサイドスタンド装置の部分断面図であり、（Ｂ）はラビリンスシール構造を示す断面図である。 本実施の形態に係るサイドスタンド装置の分解斜視図である。 本実施の形態に係るロータ部材の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、特にサイドスタンドの例について添付図面を参照して詳細に説明する。図１および図２を参照して、サイドスタンド装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るサイドスタンド装置の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係るサイドスタンド装置の分解斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態に係るサイドスタンド装置１は、自動二輪車を駐車時に起立状態に支持するものであり、図示しない車体フレームに設けられたブラケット２と、ブラケット２にピボットボルト（回動軸）４を介して回動可能に取り付けられたサイドスタンドバー３とを備えて構成されている。また、サイドスタンド装置１には、ピボットボルト４に固定ボルト６を介してサイドスタンドスイッチ（位置検出装置）５が設けられ、サイドスタンドスイッチ５によりサイドスタンドバー３の回動位置が検出される。

ブラケット２は、板状部１１と、板状部１１を厚み方向に貫通して固定された貫通ピン１２とを有して構成されている。板状部１１には、サイドスタンドバー３の取り付け位置において、厚み方向に貫通形成された軸孔１３が形成されている。貫通ピン１２の一端側は、サイドスタンドスイッチ５を位置決めする位置決めピンとして機能し、貫通ピン１２の他端側は、図示しないリターンスプリングに係止される係止ピンとして機能する。

サイドスタンドバー３は、ピボットボルト４によりブラケット２に取り付けられ、ピボットボルト４を中心として地面に接地される起立位置と地面に対して略水平な収納位置との間を回動可能に構成されている。サイドスタンドバー３の基端側は、板状部１１を挟み込むように二股に形成された一対の連結部１５、１６が設けられており、この一対の連結部１５、１６を貫通するように軸孔１７、１８が形成されている。一方の連結部１５の軸孔１７の近傍には、サイドスタンドスイッチ５のロータ部材（移動部材）３２に係合される係合孔１９が貫通形成されている。

ピボットボルト４は、一対の連結部１５、１６にブラケット２を挟み込んだ状態で、一対の連結部１５、１６の軸孔１７、１８およびブラケット２の軸孔１３に挿通される。この場合、ピボットボルト４の中間部２３は、一方の連結部１５の軸孔１７およびブラケット２の軸孔１３に挿通され、先端側のネジ部２４は、他方の連結部１６の軸孔１８に挿通されて一部が外部に露出される。

ピボットボルト４は、この露出されたネジ部２４に固定ナット７が螺合され、固定ナット７が締め付けられることにより一対の連結部１５、１６に固定される。これにより、サイドスタンドバー３は、ピボットボルト４と一体となってブラケット２に対して回動される。また、ピボットボルト４の頭部２１には、固定ボルト６が螺合されるネジ穴２２が形成されている。

サイドスタンドスイッチ５は、サイドスタンドバー３が起立位置側または収納位置側のどちら側に位置するかを検出するものであり、固定ボルト６によりピボットボルト４の頭部２１に取り付けられる。サイドスタンドスイッチ５のケース部材３１には、挟持部３４が形成されており、この挟持部３４で貫通ピン１２の一端側を挟み込むことによりサイドスタンドスイッチ５が位置決めされる。なお、サイドスタンドスイッチ５の詳細構成については後述する。

固定ボルト６は、サイドスタンドスイッチ５を挿通してピボットボルト４のネジ穴２２に螺合された状態で締め付けられることで、サイドスタンドスイッチ５をピボットボルト４に固定する。固定ボルト６は、頭部に円形のフランジ部２７を有し、このフランジ部２７によりサイドスタンドスイッチ５が安定的に押圧される。

次に、図３〜図５を参照して、サイドスタンドスイッチの詳細構成について説明する。図３の（Ａ）は本実施の形態に係るサイドスタンド装置の部分断面図であり、（Ｂ）はラビリンスシール構造を示す断面図である。図４は、本実施の形態に係るサイドスタンドスイッチ５の分解斜視図である。図５は本実施の形態に係るロータ部材３２の斜視図である。

図３（Ａ）および図４に示すように、サイドスタンドスイッチ５は、貫通ピン１２の一端側に回転規制されたケース部材３１と、ケース部材３１の内側において回転可能に収納されたロータ部材３２とを有して構成されている。ケース部材３１は、合成樹脂等で成形され、下面を開放した筒状部３３と、筒状部３３の側方に設けられた上記の挟持部３４と、磁気センサ３７の信号を外部に送信するためのカプラ部３５を備えている。

図３（Ａ）に示すように、ケース部材３１の表面側（図３（Ａ）において上側）には磁気センサ３７を装着するためのセンサ用凹部３８が形成されており、その内部に磁気センサ３７が収納され、充填用樹脂３８ｂ（図１参照）が充填されている。また、磁気センサ３７と後述するロータ部材３２のプラスチックマグネット（磁気発生部材）３６との間にはセンサ用凹部３８の底面（隔壁）が介在しており、この底面とプラスチックマグネット３６との間には隙間３８ａが形成されている。

磁気センサ３７は、磁気センサ本体３７ａと、磁気センサ本体３７ａから突出したリード端子３７ｂを備えている。また、センサ用凹部３８の底面からは、カプラ部３５のターミナル端子４０の入力端４０ａが突出しており、このターミナル端子４０の出力端４０ｂは、ケース部材３１の内部を介してカプラ部３５内に突出している。

ケース部材３１の筒状部３３は、図３及び図４に示すように、固定ボルト６等が挿通される開口部４１と、後述するロータ部材３２のプラスチックマグネット３６が収納される小径部４１ａと、小径部４１ａからサイドスタンドバー３の方向に向けて拡径された大径部４１ｂとを有している。この小径部４１ａと大径部４１ｂとの間には両者の内径の相違から生じる段差部４１ｃが形成されている。また、開口部４１の内周面には、後述するフランジ部材９の軸受部９ｂの外周面を摺動するリング状の摺動部４１ｄが設けられている。

上記構成を有するケース部材３１は、図３に示すように、固定ボルト６と、その周囲に装着される金属製のカラー８と、その周囲に装着される樹脂製のフランジ部材９によって回転自在に軸支される。

カラー８は金属製の筒状体であり、フランジ部材９と同一の高さ（固定ボルト６の軸方向における長さ）を有している。フランジ部材９は、図４に示すように、ケース部材３１の脱落を防止するためのフランジ部９ａと、外径がフランジ部９ａよりも小径に形成された軸受部９ｂと、外径が軸受部９ｂよりも小径に形成されロータ部材３２を固定するためのロータ部材固定部９ｃを備えている。

図３に示すように、カラー８及びフランジ部材９は、固定ボルト６のフランジ部２７によってピボットボルト４の頭部２１に固定される。ロータ部材３２は、フランジ部材９のロータ部材固定部９ｃによってピボットボルト４の頭部２１に固定されており、サイドスタンドバー３と共に回動する。

ロータ部材３２は、図３〜図５に示すように、リング状のロータ本体３２ａと、ロータ本体３２ａからサイドスタンドバー３の係合孔１９に向けて突出する円筒状の係合ピン３２ｂと、プラスチックマグネット３６を係止する係止爪３２ｃとを備えている。このロータ本体３２ａ、係合ピン３２ｂ及び係止爪３２ｃは、合成樹脂材料により一体に成形されている。

ロータ本体３２ａは、ケース部材３１の筒状部３３における大径部４１ｂの内径よりもわずかに小さい外径を有しており、係止爪３２ｃの外面及びプラスチックマグネット３６の外径よりも大径に形成されている。また、ロータ本体３２ａは、サイドスタンドバー３側に向けて凹入部３２ｄが設けられて、軽量化と強度の向上が図られている。

係合ピン３２ｂは、中心に凹入部３２ｅを有する円筒形状に形成されており、ロータ本体３２ａと一体に形成されている。この係合ピン３２ｂは、ロータ本体３２ａのサイドスタンドバー３側の端面からサイドスタンドバー３側に延びるように設けられている。この係合ピン３２ｂは、その外径をロータ本体３２ａの径方向の厚みと略同一の寸法としており、強度の向上が図られている。また、係合ピン３２ｂ自体の形状が、中心に凹入部３２ｅを有する円筒形状となっているため、内部が中実になっている円柱形状にした場合に比べて、軽量化と強度の向上が図られている。

プラスチックマグネット３６は、リング状に形成された磁気発生部材であり、ピボットボルト４の軸方向から見て９０°の角度で４分割され、極性の異なる部材３６ａ，３６ｂが交互に連結されて構成されている。当該構成により、サイドスタンドバー３の回動に伴って磁気センサ３７でその回動位置の検出を行うことができる。

また、図４に示すように、プラスチックマグネット３６には、その周方向に係止爪３２ｃの幅と略同じ幅に形成された係止溝３６ｃが設けられている。プラスチックマグネット３６がロータ部材３２の係止爪３２ｃによって係止されている状態では、プラスチックマグネット３６の外周面と係止爪３２ｃの外周面がほぼ面一になるように形成されている。また、図５に示すように、プラスチックマグネット３６の外周は、ロータ本体３２ａの外周よりも小径に形成されており、両者の外径の相違から生じる段差部３２ｆが形成されている。

次に、本実施形態のサイドスタンド装置１におけるサイドスタンドスイッチ５のシール構造について説明する。図３（Ｂ）に示すように、筒状部３３の大径部４１ｂの内周面とロータ部材３２の外周面３２ａとの間隔３９ａが狭く設定されている。また、筒状部３３の段差部４１ｃとロータ部材３２の段差部３２ｆとの間隔３９ｂも狭く設定されている。本実施形態においては、これらの部材の間隔を狭くすることにより、ラビリンスシール３９を形成し、ケース部材３１の内部への異物混入を防止している。

ところで、上記特許文献１におけるロータ部材は、オイルシールの寸法を確保する関係上、外形寸法が均一のリング形状であったが、本実施形態では、シール構造をラビリンス構造としたため、ケース部材３１の筒状部３３の内径を大径にすることができ、その分、ロータ本体３２ａの外径を大きくすることができる。当該構成により、ピボットボルト４の軸方向から見たロータ本体３２ａの径方向の厚みを厚くすることができ、ロータ本体３２ａの強度の向上を図ることができる。また、これにより係合ピン３２ｂの径も大きくすることが可能となり、係合ピン３２ｂの強度の向上も図ることができる。

このように構成されたサイドスタンド装置１においては、自動二輪車が走行される場合には、運転者によりサイドスタンドバー３が押し上げられ、サイドスタンドバー３がピボットボルト４を支点として起立位置から収納位置に回動される。このとき、サイドスタンドバー３と共に、係合ピン３２ｂを介してロータ本体３２ａが回動し、ロータ本体３２ａに設けられたプラスチックマグネット３６が回動する。

このプラスチックマグネット３６の動きは、ケース部材３１に設けられている磁気センサ３７によって検出される。ここで、サイドスタンドバー３が起立位置のときに、磁気センサ３７に対面するプラスチックマグネット３６の極性が３６ａだった場合、サイドスタンドバー３が収納位置まで回動すると、プラスチックマグネット３６の極性は３６ｂに変化する。このプラスチックマグネット３６の極性の変化は、磁気センサ３７によって検出され、サイドスタンドバー３が収納位置に位置することが検出される。

一方、自動二輪車が駐車される場合には、運転者によりサイドスタンドバー３が押し下げられ、サイドスタンドバー３がピボットボルト４を支点として収納位置から起立位置に回動される。このとき、サイドスタンドバー３と共に、係合ピン３２ｂを介してロータ本体３２ａが回動し、ロータ本体３２ａに設けられたプラスチックマグネット３６が回転する。このプラスチックマグネット３６の動きは、磁気センサ３７によって検出される。これにより、サイドスタンドスイッチ５によりサイドスタンドバー３が起立位置に位置することが検出される。

なお、上記実施形態において、スタンドとしてサイドスタンドを例にして説明したが、メインスタンドであってもよい。また、上記実施形態では、ロータ本体３２ａを樹脂により成形しているが、これにより形状の設計自由度を高めると共に、ロータ本体３２ａを金属で成形する場合と比較して、成形時の製造コストを低減することが可能となる。また、サイドスタンドスイッチ５を軽量化することが可能となる。さらに、サイドスタンドスイッチ５において金属面が少なくなることにより、錆び防止用のメッキ費用を低減することが可能となる。

また、ロータ部材３２については、ロータ本体３２ａ、係合ピン３２ｂ、及び係止爪３２ｃを一体に成形しているが、これにより、係合ピン３２ｂとロータ本体３２ａとの結合強度を高くすることができる。この係合ピン３２ｂは、上記実施形態では円筒状に形成しているが、これに限らず、円柱状としてもよく、角柱状或いは扇形等にしてもよい。

また、上記実施形態では、ラビリンスシール３９として、筒状部３３の大径部４１ｂの内周面とロータ本体３２ａの外周面との間隔３９ａ、及び筒状部３３の段差部４１ｃとロータ部材３２の段差部３２ｆとの間隔３９ｂを狭くすることにより形成しているが、これらのいずれか一方の間隔を狭くすることによりラビリンスシール３９とすることもできる。

１…サイドスタンド装置
２…ブラケット
３…サイドスタンドバー
４…ピボットボルト（回動軸）
５…サイドスタンドスイッチ（位置検出装置）
６…固定ボルト
７…固定ナット
１９…係合孔
２１…頭部
３１…ケース部材
３２…ロータ部材（移動部材）
３２ｂ…係合ピン
３６…プラスチックマグネット（磁気発生部材）
３７…磁気センサ
３８ａ…隙間
３８ｂ…充填用樹脂
３９…ラビリンスシール
３９ａ，３９ｂ…間隔
４０…ターミナル端子
４０ａ…ターミナル端子４０の入力端
４０ｂ…ターミナル端子４０の出力端
４１…開口部
４１ａ…小径部
４１ｂ…大径部
４１ｃ…段差部
４１ｄ…摺動部

Claims (3)

1. 車両のフレーム側に取り付けられる回動軸と、前記回動軸に回動自在に支持され起立位置と収納位置との間で回動可能なスタンドバーの位置を検出する装置であって、
   前記フレーム側に取り付けられ、磁気センサが設けられたケース部材と、
   前記ケース部材内に少なくともその一部が収納され、磁気を発生させる磁気発生部材が取り付けられ、前記回動軸の周囲を回動可能であって、前記スタンドバーの回動に伴って移動する移動部材とを備え、
   前記移動部材は、環状の本体と、前記本体から前記スタンドバー側に突出して前記スタンドバーに係合される係合ピンとを有し、
   前記ケース部材は、前記移動部材の外周面との間にラビリンスシールとなる間隔を形成する内周面を有し、
   前記係合ピンは、前記移動部材の本体と一体に形成され、前記本体の前記スタンドバー側の端面から突出されていること
   を特徴とするスタンドの位置検出装置。
2. 前記係合ピンは、前記回動軸の軸方向から見たときに、円柱状または円筒状に形成され、その直径が前記移動部材の本体の径方向の厚さと同一になるように形成されている、請求項１に記載のスタンドの位置検出装置。
3. 前記ケース部材は、前記磁気発生部材と前記磁気センサとの間に隔壁を設け、前記移動部材が収納されている前記ケース部材の領域と前記磁気センサとを分離してなる、請求項１または２に記載のスタンドの位置検出装置。