JP5198204B2

JP5198204B2 - 車両用後退装置

Info

Publication number: JP5198204B2
Application number: JP2008254920A
Authority: JP
Inventors: 和彦小野; 淳朗大田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010083339A; DE102009043326A1; ES2389548A1; US20100077884A1; DE102009043326B4; ES2389548B1; US8443691B2

Description

本発明は、大型の自動二輪車における後退装置に関し、特に、走行駆動用内燃機関を用いることなく内燃機関の始動用のスタータモータにより自動二輪車を後退させる車両用後退装置に関する。

車両を楽に後退させることができない大型の自動二輪車やレジャー用の三輪車では、走行駆動用内燃機関から後車輪へ動力を伝達する動力伝達系変速機に逆転可能の後退段を設けたり、内燃機関の始動用のスタータモータの駆動力により自力で後退できるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２５３３８４号公報

しかしながら、上述の後退装置における構造であると、シフタモータによるリバースシャフトの変位は、シフタモータの回転がウォームを介して部分ウォームホイルの回動に伝達されることで行われるため伝達ロスが生じる。また、部品点数が多くなることで構造が複雑化し、部分ウォームホイルとウォームとの動作不良検出手段等が必要になる場合が生じ、省スペース化に逆行するという課題もあった。

本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、部品点数を少なくして省スペース化を図ることができる車両用後退装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、内燃機関の始動用のスタータモータ又は内燃機関の駆動力で後退させる車両用後退装置であって、前記スタータモータ又は内燃機関により回転するリバースドライブギヤ（３３）と、前記車両を後退させるための後退ギヤ（１４Ｂ）と、前記リバースドライブギヤ（３３）の回転を前記後退ギヤ（１４Ｂ）に伝達させるリバースシャフト（２３）に対して周方向に回転可能に装着されたシフタギヤ（１８Ａ）と、前記シフタギヤ（１８Ａ）を前記リバースドライブギヤ（３３）及び後退ギヤ（１４Ｂ）に噛合させるため前記シフタギヤ（１８Ａ）をシフタモータ（１９）の回動によりスライド動作させるシフタギヤスライド機構（１８）とを有する車両用後退装置において、前記シフタモータ（１９）の回転軸と前記リバースシャフト（２３）とがロストモーション機構（４０）を介して同軸に連結して成ることを特徴としている。

そして、前記ロストモーション機構（４０）は、コイル状スプリング（４３）を備えるとともに、リバースシャフト（２３）端に固定されたプレート（４１）と、リバースシャフト（２３）に対して同軸に配置されるシフタモータ回転軸（２０）端に固定されたプレート（４２）との間に、それぞれコイル状スプリング（４３）の端部を固定して架設することで、リバースシャフト（２３）、シフタモータ回転軸（２０）、コイル状スプリング（４３）が同軸状に配置される。
プレート（４１）の周面には突起部（４４）が形成され、位置センサ（５１）により突起位置を検知可能としている。
プレート（４１）が所定の位置まで回転すると、位置センサ（５１）が突起部（４４）を検知し制御部（５２）にギヤスライド信号を送ることでリバースシャフト（２３）に対するカム（２５）のスライド動作によりシフタギヤ（１８Ａ）の予定位置への移動が完了したことを検出する。
シフタモータ回転軸（２０）の端部にプレート（４２）が設けられ、プレート（４２）の周面には突起部（４５）が形成されている。
この突起部（４５）を挟む位置にピン（４６），（４７）がそれぞれクランクケース内に固定されて、シフタモータ回転軸（２０）が回転すると突起部（４５）がピン（４６），（４７）に当接することでプレート（４２）の回動動作が規制される。
シフタモータ（１９）には駆動電流を検出するモータ軸ロック検出部（５３）が接続され、プレート（４２）の回動動作が規制された際のロック電流を検出し、モータロック検出信号を制御部（５２）に出力するように構成される。
制御部（５２）では、位置センサ（５１）からのギヤスライド信号及びモータ軸ロック検出部（５３）からのモータロック検出信号に基づいてシフタモータ（１９）の回転停止、正逆方向の回転始動等の駆動を制御する。

請求項２の発明は、請求項１の車両用後退装置において、前記シフタモータ（１９）は、前記内燃機関の側面位置に取り付けたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、シフタモータの回転軸とリバースシャフトとがロストモーション機構を介して同軸に連結することで、シフタモータの回転が直接リバースシャフトを回動させることで伝達ロスを少なくすることができるとともに、部分点数を少なくして構造の簡略化を図ることができる。

また、コイル状スプリングでロストモーション機構を構成することで、シフタモータの回転軸及びリバースシャフトに対してコイル状スプリングを同軸に配置でき、ダイレクトな接続を可能とすることができる。

請求項２の発明によれば、内燃機関の側面位置にシフタモータを取り付けることで、内燃機関を含めた後退装置全体をコンパクトに形成することができる。

以下、本発明の実施形態の一例について、図１乃至図４を参照しながら説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る車両用後退装置を搭載した自動二輪車の斜視説明図である。同図において、操向ハンドル（以下、単に「ハンドル」という）１は前輪２を下端で軸支するフロントフォーク（図示せず）の上部に固定され、左ハンドル１Ｌと右ハンドル１Ｒとから構成されている。右ハンドル１Ｒのハンドルグリップ１３近傍には、エンジン始動又は車両後退を行うスタータモータを始動させるためのスタータ／リバーススイッチ１２ａやスタータモータを始動用と後退用に切り換えるためのリバースシフタスイッチ１２ｂ等を有するスイッチパネル１２が設けられている。ハンドル１の前方には、表示パネルや灯火装置をカバーするフロントフェアリング３が設けられ、このフロントフェアリング３の上部には風防スクリーン４が取付けられている。

前記フロントフェアリング３から車体後方に向かって、燃料タンク５、運転者シート６、同乗者シート７、およびリヤボックス８が順に配置されている。燃料タンク５の下方にはエンジン（内燃機関）９が設けられ、リヤボックス８の下方には、後輪１０が位置し、後輪１０の上部左右を覆うようにサイドボックス１１，１１が設けられている。

次に、本発明の特徴的な構成部分である車両用後退装置におけるシフタギヤスライド機構の構造について、図１を参照して説明する。
車両用後退装置は、エンジン９の始動用のスタータモータ１７により回転するリバースドライブギヤ３３と、車両を後退させるための後退ギヤ１４Ｂと、リバースドライブギヤ３３の回転を後退ギヤ１４Ｂに伝達させためにリバースシャフト２３に装着されたシフタギヤ１８Ａと、シフタギヤ１８Ａをリバースドライブギヤ３３及び後退ギヤ１４Ｂに噛合させるためのシフタギヤスライド機構１８と、リバースシャフト２３に対して同軸に配置されたシフタモータ回転軸２０を正逆方向に回動させるシフタモータ１９と、リバースシャフト２３とシフタモータ回転軸２０とを連結させるロストモーション機構４０とを備えて構成されている。
スタータモータ１７は、エンジン９の始動時及び車両の後退時の駆動用として兼用するものであり、一方向にのみ回転するよう構成されている。

シフタギヤ１８Ａは、クランクケースとリアケース（図示せず）に支持されるリバースシャフト２３に対して、周方向に回転可能に、且つ、軸方向にリバースシャフト２３上を移動可能に装着されている。シフタギヤ１８Ａは、車両を後退可能とした状態（リバース位置）においては変速装置の最終段シャフト１４Ａに固定されたドリブンギヤである後退ギヤ１４Ｂに噛合可能に構成されている。

リバースドライブギヤ３３はスタータモータ１７の軸１７ａに結合され、スタータモータ１７の軸１７ａの先端はクランクシャフトにスタータモータ１７の回転を伝達するスタータドライブギヤ（図示せず）の軸とワンウェイクラッチ（図示せず）を介してスプライン結合している。

シフタギヤスライド機構１８は、軸方向の位置が固定されたリバースシャフト２３に対してシフタギヤ１８Ａをシフタモータ１９の回動により軸方向にスライド動作させるものであり、リバースシャフト２３の一端には、軸方向にのみ摺動自在に設けられたカム２５が装着されている。
すなわち、カム２５は、クランクケース又はリアケースに固定されたピン２６でクランクケースに係合して回動が規制されており、カム２５がリバースシャフト２３に対して軸方向に摺動するように構成されている。
また、カム２５には、カム面の円周に対して右上がりに傾斜した弧状のカム孔２５ａが設けられ、このカム孔２５ａにはリバースシャフト２３に対して突出して固定されるピン２７が遊合している。

シフタモータ１９はモータ電源５０に対して、正回転及び逆回転に切り換えて駆動できるように構成されている。
また、シフタモータ１９は、図１に示すように、シフタモータ回転軸２０がスタータモータ１７の軸１７ａ及び変速装置の最終段シャフト１４Ａに対して平行位置となるように、エンジン９の側面位置（図２を参照）に取り付けられている。

ロストモーション機構４０は、リバースシャフト２３端に固定された例えば円板状に形成されたプレート４１と、リバースシャフト２３に対して同軸に配置しシフタモータ１９のシフタモータ回転軸２０端に固定された円板状のプレート４２との間に、それぞれコイル状スプリング４３の端部を固定して架設することで、リバースシャフト２３、シフタモータ回転軸２０、コイル状スプリング４３が同軸状に配置されて構成されている。
ロストモーション機構４０は、シフタモータ回転軸２０及びプレート４２が一方向に回動した場合、それに応じてプレート４１を同一方向に回動させるものであるが、何らかの抵抗が生じてプレート４１が回動しない場合に、回転方向への付勢をコイル状スプリング４３に蓄積するように作用するものである。

すなわち、シフタモータ回転軸２０及びプレート４２が反時計方向に回動した場合、カム２５とピン２７の動きにより、カム２５及びシフタギヤ１８Ａがリバースドライブギヤ３３及び後退ギヤ１４Ｂに噛合する方向（図１における右方向への移動）に移動が許可されるが、シフタギヤ１８Ａとリバースドライブギヤ３３又は後退ギヤ１４Ｂのギヤ位置により右方向へスムースに移動できない場合（ギヤ面同士が当接するような場合）がある。このような場合に、滑らかに移動できない原因がなくなった時点で、プレート４１へのコイル状スプリング４３の反時計方向への付勢によりカム２５及びシフタギヤ１８Ａをすみやかに右方向へ移動させてギヤ同士を噛合させることができる。

また、プレート４１の周面には突起部４４が形成され、位置センサ５１により前記突起部４４の位置を検知できるようになっている。すなわち、プレート４１が所定の位置まで回転すると、位置センサ５１が突起部４４を検知し制御部５２にギヤスライド検出信号を送ることでリバースシャフト２３に対するカム２５のスライド動作によりシフタギヤ１８Ａの予定位置への移動（後退ギヤ１４Ｂに噛合）が完了したことを検出できるようになっている。
この検出により、ハンドル１近傍の表示パネル（図示せず）内のインジケータにリバース表示のランプが点灯し、運転者が確認することができる。

プレート４２の周面には突起部４５が形成され、この突起部４５を挟む位置にピン４６，４７がそれぞれクランクケース内に固定されている。したがって、シフタモータ回転軸２０が回転すると突起部４５がピン４６，４７に当接することで円板プレート４２の回動動作が規制されることになる。

シフタモータ１９には、駆動電流を常時検出するモータ軸ロック検出部５３が接続されて、プレート４２の回動動作が規制された際のロック電流を検出し、モータロック検出信号を制御部５２に出力するように構成されている。
制御部５２では、位置センサ５１からのギヤスライド検出信号及びモータ軸ロック検出部５３からのモータロック検出信号に基づいてシフタモータ１９の回転停止、正逆方向の回転始動等の駆動を制御するようになっている。

続いて、上記構造のシフタギヤスライド機構１８の動作について説明する。
シフタモータ１９が駆動されると、シフタモータ回転軸２０が矢印ＤＮ１又はＤＳ１の方向に回動する。シフタモータ回転軸２０及びプレート４２の回動は、ロストモーション機構４０のコイルスプリング４３を介してプレート４１に伝達され、リバースシャフト２３を矢印ＤＮ２又はＤＳ２の方向に回動させる。
リバースシャフト２３が回動すると、ピン２７がカム孔２５ａに沿って案内されるのに従ってリバースシャフト２３に対してカム２５が矢印ＤＮ３又はＤＳ３の方向に直線動し、それに応じてシフタギヤ１８Ａがスライド動作する。

図１は、車両を後退させるリバース位置にシフタギヤ１８Ａが切り換えられる途中を示している。
すなわち、シフタモータ回転軸２０が矢印ＤＳ１方向に回動してリバースシャフト２３に対してカム２５が矢印ＤＳ３方向に変位することによってシフタギヤ１８Ａが変速装置１４の後退ギヤ１４Ｂに噛合する直前を示している。
この後、シフタギヤ１８Ａが変速装置１４の後退ギヤ１４Ｂ及びリバースドライブギヤ３３に噛合（リバース位置）することで、このリバース位置においてスタータモータ１７を駆動すると、その回転はリバースドライブギヤ３３及びシフタギヤ１８Ａを介して後退ギヤ１４Ｂに伝達され、車両は後退させられる。

一方、スタータモータ１７を後退ギヤ１４Ｂから切り離すとき、つまりニュートラル位置に切り換えるときは、シフタモータ回転軸２０を矢印ＤＮ１方向に回動させてカム２５を矢印ＤＮ３方向に変位させ、シフタギヤ１８Ａと、リバースドライブギヤ３３及び後退ギヤ１４Ｂとの噛合を解除させる。

上記した車両後退装置を搭載した自動二輪車の動力伝達系統をブロック図で示すと図３のようになる。同図において、エンジン９はクラッチ１３を介して多段歯車式の変速装置１４に結合され、変速装置１４の出力軸１４ａはスプロケットやチェーンからなる動力伝達装置１５を介して後輪１０に接続されている。エンジン９が運転状態にあり、クラッチ１３が接続状態であるとき、変速装置１４のギヤの切換位置に応じた回転方向および減速比に従って後輪１０が回転させられる。

エンジン９のクランク軸（図示せず）にはワンウェイクラッチ１６を介してスタータモータ１７が結合され、かつスタータモータ１７はシフタギヤスライド機構１８を介して変速装置１４の最終段シャフト（図示せず）に結合される。ワンウェイクラッチ１６は、スタータモータ１７からエンジン９へのみ始動力を伝達するために介装されるものである。シフタギヤスライド機構１８は、変速装置１４の最終段シャフトに対するスタータモータ１７の接続の切換を行うためのものであり、このシフタギヤスライド機構１８を制御するアクチュエータとしてシフタモータ１９が設けられている。スタータモータ１７は、エンジン９始動又は車両後退のためにスタータモータ１７を始動させるためのスタータ／リバーススイッチ１２ａ、リレー等（図示せず）を介してモータ電源（バッテリ）５０に接続され、シフタモータ１９はスタータモータ１７を始動用と後退用に切り替えるためのリバースシフタスイッチ１２ｂ、リレー等（図示せず）を介してモータ電源（バッテリ）５０に接続されている。
この例では、後退のための駆動力として始動用のスタータモータ１７を利用するので、走行駆動用内燃機関により後退動を行う構造に比較して、より一層低速で車両を後退させることができるという利点がある。

上記した構造の車両用後退装置で車両を後退する手順は、次のようにして行われる。なお、初期状態ではシフタギヤ１８Ａはニュートラルにあるものとする。
先ず、スタータ／リバーススイッチ１２ａを押してスタータモータ１７を回転させてエンジン９を始動させる。この時、変速装置１４はニュートラル状態となっている。
次に、リバースシフタスイッチ１２ｂを押すことでシフタモータ１９を駆動し、シフタギヤ１８Ａをリバースドライブギヤ３３及び後退ギヤ１４Ｂに噛合させ、リバース位置に切り換える。
続いて、スタータ／リバーススイッチ１２ａを押してスタータモータ１７を回転させると、この回転が後退ギヤ１４Ｂに伝達されて車両が後退する。
車両は、スタータ／リバーススイッチ１２ａを押している間後退するので、スタータ／リバーススイッチ１２ａを押すのを止めると車両は停止する。車両を止め、再びリバースシフタスイッチ１２ｂを押すと、シフタギヤ１８Ａと後退ギヤ１４Ｂとの噛合は解除され、ニュートラル位置に切り換わる。

上記例では、軸１７ａに連結された始動用のスタータモータ１７を後退装置の駆動力として利用する例を説明したが、図１におけるリバースドライブギヤ３３に連結される軸１７ａがスタータモータ１７に代えてエンジン（内燃機関）９の回転軸に連結することで駆動力が付与される構造であってもよい。この場合、図３のブロック図において、シフタギヤスライド機構１８によりエンジン９と変速装置１４が接続されることで、エンジン９による駆動力が変速装置１４の出力軸１４ａ及び動力伝達装置１５を介して後輪１０を後退するように駆動する。

上述した各例で説明したように、シフタモータ１９のシフタモータ回転軸２０とリバースシャフト２３とがコイル状スプリング４３から構成されるロストモーション機構４０を介してそれぞれ同軸に連結することで、シフタモータ１９の回転が直接リバースシャフト２３をダイレクトに回動させることで伝達ロスを少なくすることができ，シフタモータ１９の駆動を効率良くリバースシャフト２３側に伝達することができる。
また、シフタモータ１９の回転を直接リバースシャフト２３に伝達するため、部品点数を少なくして構造の簡略化を図ることができる。
また、エンジン（内燃機関）９の側面位置にシフタモータ１９を取り付けることが可能となり、エンジンを含めた後退装置全体をコンパクトに形成することができる。

本発明の一実施形態に係る車両後退装置の構造を示す模式図である。シフタモータが側面に装着されたエンジン（内燃機関）の外観を説明するための斜視説明図である。本発明の車両後退装置を搭載した自動二輪車の動力伝達系統を示すブロック図である。本発明の車両後退装置を搭載した自動二輪車の斜視説明図である。

符号の説明

１…操向ハンドル、１Ｌ…左ハンドル、１Ｒ…右ハンドル、５…燃料タンク、６…運転者シート、９…エンジン（内燃機関）、１２…スイッチパネル、１２ａ…スタータ／リバーススイッチ、１２ｂ…リバースシフタスイッチ、１３…ハンドルグリップ、１４…変速装置、１４Ｂ…後退ギヤ、１７…スタータモータ、１８…シフタギヤスライド機構、１８Ａ…シフタギヤ、１９…シフタモータ、２０…シフタモータ回転軸、２３…リバースシャフト、２５…カム、２７…ピン、３３…リバースドライブギヤ、４０…ロストモーション機構、４１，４２…円板プレート、４３…コイル状スプリング、５０…モータ電源（バッテリ）、５１…位置センサ、５２…制御部、５３…モータ軸ロック検出部。

Claims

内燃機関の始動用のスタータモータ又は内燃機関の駆動力で後退させる車両用後退装置であって、
前記スタータモータ又は内燃機関により回転するリバースドライブギヤ（３３）と、
前記車両を後退させるための後退ギヤ（１４Ｂ）と、
前記リバースドライブギヤ（３３）の回転を前記後退ギヤ（１４Ｂ）に伝達させるリバースシャフト（２３）に対して周方向に回転可能に装着されたシフタギヤ（１８Ａ）と、
前記シフタギヤ（１８Ａ）を前記リバースドライブギヤ（３３）及び後退ギヤ（１４Ｂ）に噛合させるため前記シフタギヤ（１８Ａ）をシフタモータ（１９）の回動によりスライド動作させるシフタギヤスライド機構（１８）とを有する車両用後退装置において、
前記シフタモータ（１９）の回転軸と前記リバースシャフト（２３）とがロストモーション機構（４０）を介して同軸に連結し、
前記ロストモーション機構（４０）は、コイル状スプリング（４３）を備えるとともに、リバースシャフト（２３）端に固定されたプレート（４１）と、リバースシャフト（２３）に対して同軸に配置されるシフタモータ回転軸（２０）端に固定されたプレート（４２）との間に、それぞれコイル状スプリング（４３）の端部を固定して架設することで、リバースシャフト（２３）、シフタモータ回転軸（２０）、コイル状スプリング（４３）が同軸状に配置され、
プレート（４１）の周面には突起部（４４）が形成され、位置センサ（５１）により突起位置を検知可能とし、
プレート（４１）が所定の位置まで回転すると、位置センサ（５１）が突起部（４４）を検知し制御部（５２）にギヤスライド信号を送ることでリバースシャフト（２３）に対するカム（２５）のスライド動作によりシフタギヤ（１８Ａ）の予定位置への移動が完了したことを検出する一方、
シフタモータ回転軸（２０）の端部にプレート（４２）が設けられ、プレート（４２）の周面には突起部（４５）が形成され、
この突起部（４５）を挟む位置にピン（４６），（４７）がそれぞれクランクケース内に固定されて、シフタモータ回転軸（２０）が回転すると突起部（４５）がピン（４６），（４７）に当接することでプレート（４２）の回動動作が規制され、
シフタモータ（１９）には駆動電流を検出するモータ軸ロック検出部（５３）が接続され、プレート（４２）の回動動作が規制された際のロック電流を検出し、モータロック検出信号を制御部（５２）に出力するように構成され、
制御部（５２）では、位置センサ（５１）からのギヤスライド信号及びモータ軸ロック検出部（５３）からのモータロック検出信号に基づいてシフタモータ（１９）の回転停止、正逆方向の回転始動等の駆動を制御する
ことを特徴とした車両用後退装置。
前記シフタモータ（１９）は、前記内燃機関の側面位置に取り付けた請求項１に記載の車両用後退装置。