(57)【要約】【課題】小型化が容易で、レイアウトの自由度が高い、実用的な二輪車のリアステップの電動昇降装置を提供する。【解決手段】自動二輪車のサドルバッグ２１内に配置される駆動モータＭと、その駆動モータの出力軸に連結され、サドルバッグを貫通し、湾曲する経路に沿って配索されるトルクケーブル１２と、そのトルクケーブルの他端に連結される減速機Ｇと、その減速機の出力軸に連結される昇降機構１３とからなるリアステップの電動昇降装置１０。昇降機構はねじ軸５２と、そのねじ軸に螺合されるナット部材５３と、そのナット部材に固定されるカム５４と、そのカムと係合するカム溝６６を備え、ガイド５５によって上下にガイドされるリアステップ５６とからなる。【選択図】図１
2011011581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪車の後部に配置される駆動モータと、
一端がその駆動モータの出力軸に連結され、湾曲する経路に沿って配索されるトルクケーブルと、
そのトルクケーブルの他端に連結される減速機と、
二輪車のリアサドルの下方に配置されるリアステップと、
前記減速機とリアステップとの間に介在され、減速機の回転運動をリアステップの上下方向の運動に変換する変換機構とからなる二輪車用リアステップの電動昇降装置。
【請求項２】
前記駆動モータが、二輪車のサドルバッグ内に収容されており、前記トルクケーブルとモータとの結合部またはトルクケーブルと減速機の結合部のいずれか一方または両方が、着脱自在である請求項１記載の電動昇降装置。
【請求項３】
前記変換機構が、減速機の出力軸に連結され、二輪車の略前後方向に延びる軸心まわりに回転自在に支持される第１ねじ部材と、その第１ねじ部材と螺合し、第１ねじ部材の軸心方向に移動自在に、かつ、回転しないようにガイドされる第２ねじ部材とからなる第１変換機構と、
前記第２ねじ部材と前記リアステップとの間に介在され、第２ねじ部材の往復移動に伴ってリアステップを昇降させる第２変換機構とからなる請求項１記載の電動昇降装置。
【請求項４】
前記第１ねじ部材がねじ軸であり、第２ねじ部材がそのねじ軸に螺合するナット部材である請求項３記載の電動昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二輪車用リアステップの電動昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の自動二輪車には、二人乗りができるようにリアサドルを備えているものがある。その場合、リアサドルの下方でいくらか前寄りの位置に、リアサドルに座った人（パッセンジャ）が足を乗せるリアステップが設けられている。このようなリアステップは、パッセンジャの体格によって高さ調節するのが好ましいが、従来は手動操作で高さ調節するものしか知られていない。
【０００３】
特許文献１（とくに図２、図４）には、車椅子のステップの高さを電動によって調節する装置が開示されている。このものは、上下方向に配置され、回転自在に支持されるねじシャフトと、そのねじシャフトに螺合され、回転しないようにガイドされ、ステップを支持するナットと、ねじシャフトの上端にジョイントおよび減速機を介して連結されるモータとから構成されている。このものは、モータの回転によってねじシャフトを回転させ、ナットおよびステップを昇降駆動することができる。
【０００４】
他方、特許文献２の図４、図５および段落［００３９］には、モータと一体の減速機の出力軸とねじシャフトとをトルクケーブルで連結し、ねじシャフトに螺合したスライダをロッド（リンク）を介してワゴン型自動車のリアゲート（自動車の後端の跳ね上げ式ドア）に連結したリアゲート自動開閉装置が開示されている。このものはモータの回転によりトルクケーブルを介してねじ軸を回転させ、ナットをねじ軸に沿って往復移動させ、それによりロッドを介してリアゲートを開閉することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４９０２９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７５２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の装置は、ステップを上下に昇降することができるが、装置全体が大きく、とくに高さが高いため、レイアウト上、二輪車のリアステップの昇降装置として採用することは困難である。特許文献２の装置は、モータとねじシャフトとをトルクケーブルで連結しているので、機器のレイアウトはある程度自由度がある。しかしこのものも装置が大きいため、二輪車のリアステップ昇降装置として使用できない。また、減速機はモータに連結しているので、トルクケーブルが伝達すべきトルクが大きく（回転速度は遅い）、そのため太いトルクケーブルが必要になり、配索の曲率半径が大きくなり、レイアウトが制限される。
【０００７】
本発明は、小型化が容易で、レイアウトの自由度が高い、実用的な二輪車のリアステップ昇降装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の二輪車用リアステップの電動昇降装置は、二輪車の後部に配置される駆動モータと、一端がその駆動モータの出力軸に連結され、湾曲する経路に沿って配索されるトルクケーブルと、そのトルクケーブルの他端に連結される減速機と、二輪車のリアサドルの下方に配置されるリアステップと、前記減速機とリアステップとの間に介在され、減速機の回転運動をリアステップの上下方向の運動に変換する変換機構とからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
（１）本発明の二輪車用リアステップの電動昇降装置は、駆動モータ側に減速機を設けず、リアステップ側に減速機を設け、両者をトルクケーブルで連結している。そのため、トルクケーブルの回転数は高くなる反面、伝達するトルクが小さくて済み、細いトルクケーブルを使用することができる。そのため、トルクケーブルを湾曲して配索しやすく、湾曲部の曲率半径を小さくできる。したがってレイアウトの自由度が高く、トルクケーブルの取り付け器具も小型化でき、さらに駆動モータも小型化することができる。
【００１０】
（２）このような電動昇降装置において、前記駆動モータを二輪車のサドルバッグ内に収容すると共に、前記トルクケーブルとモータとの結合部またはトルクケーブルと減速機の結合部のいずれか一方または両方を着脱自在とする場合は、駆動モータやその制御機器などの電装品を雨水や日光に対する耐久性が高くなる。また、トルクケーブルのいずれかの端部がモータあるいは減速機に対して着脱自在であるので、サドルバッグに形成した孔にトルクケーブルを通すことができる。さらにトルクケーブルが細いため、サドルバッグに開ける孔が小さくて済む。
【００１１】
（３）また、前記変換機構を、前記変換機構が、減速機の出力軸に連結され、二輪車の略前後方向に延びる軸心まわりに回転自在に支持される第１ねじ部材と、その第１ねじ部材と螺合し、第１ねじ部材の軸心方向に移動自在に、かつ、回転しないようにガイドされる第２ねじ部材とからなる第１変換機構と、前記第２ねじ部材と前記リアステップとの間に介在され、第２ねじ部材の往復移動に伴ってリアステップを昇降させる第２変換機構とから構成する場合は、第１ねじ部材と第２ねじ部材の螺合によって、さらに減速機構が構成され、トルクの増大機能が高くなる。また、リアステップに加わる荷重によって第２ねじ部材にトルクケーブルを回転させる方向の力が加わっても、トルクケーブルが回転することがない。さらにねじ部材の回転の軸心が二輪車の略前後方向であるので、占有スペースを小さくすることができる。
【００１２】
（４）前記第１ねじ部材がねじ軸であり、第２ねじ部材がそのねじ軸に螺合するナット部材である場合は、ねじ軸の支持構造およびナット部材のガイド構造が簡単になる。  つぎに図面を参照しながら本発明の電動昇降装置の実施の形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の電動昇降装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図２ａは図１の電動昇降装置の駆動部を示す一部切り欠き平面図、図２ｂは図２ａのB-B線断面図、図２ｃは図２ａの駆動部の正面図である。
【図３】図３ａは図１の電動昇降装置のトルクケーブルおよび減速機を示す一部切り欠き平面図、図３ｂは図３ａの減速機の正面図である。
【図４】図１の電動昇降装置を自動二輪車に取り付けた状態を示す概略側面図である。
【図５】本発明に関わる昇降機構の他の実施形態を示す概略正面図である。
【図６】本発明に関わる昇降機構のさらに他の実施形態を示す概略正面図である。
【図７】本発明に関わる昇降機構のさらに他の実施形態を示す概略正面図である。
【図８】本発明に関わる昇降機構の他の実施形態を示す概略正面図である。
【図９】本発明に関わる昇降機構の他の実施形態を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に示す電動昇降装置１０は、駆動部１１と、その駆動部に一端が連結されるトルクケーブル１２と、そのトルクケーブルの他端に連結される昇降機構１３とからなる。駆動部１１は、ハウジング１４と、そのハウジングの内部に収容されているモータＭと、モータの出力軸に連結されるジョイント１５と、モータＭの電源線１６とを備えている。ハウジング１４の正面側には、側面視でＬ字状の支持ブラケット１７が設けられ、トルクケーブル１２のアウターケーシング１８がケーシングキャップ１９を介して取り付けられている。ジョイント１５には、トルクケーブル１２のインナーケーブル２０がトルク伝達可能に結合されている。ハウジング１４は、たとえば自動二輪車の後部のサドルバッグ（図４の符号２１）内に収容され、その前側の壁面２２に固定されている。
【００１５】
ハウジング１４は、図２ａ、図２ｂに示すように、モータＭを収容する箱状の本体１４ａと、その上部開口を塞ぐ蓋体１４ｂとからなる。モータＭの前面には金属薄板をＬ字状に折り曲げたブラケット２４がねじ２５で固定され、そのブラケット２４が本体１４ａの底面から突出する筒部２６にねじ２７で固定されている。本体１４ａの後部のスペースには、モータを焼損から保護するするためのサーミスタ（ＰＴＣ）２８が収容されている。そのサーミスタ２８は、モータＭの端子２９と、ハウジング１４から突出する外部ターミナル３０の間に介在されている。モータＭの他方の端子３１は、他の外部ターミナル３２に接続されている。外部ターミナル３０、３２には電源線が接続され、さらに、リアサドル周辺のスイッチを介して自動二輪車のバッテリに接続される。
【００１６】
本体１４ａの正面から前述の支持ブラケット１７が突出しており、その支持ブラケット１７の前面にケーシングキャップを通す孔３３が形成されている。さらに本体１４ａの前面および背面からは、サドルバッグに固定するための取り付け突起３４、３５が突出しており、前側の取り付け突起３４には取り付けねじを通す貫通孔３６が、後ろ側の取り付け突起３５には取り付けねじを通す長穴３７が形成されている。蓋体１４ｂは前後のねじ４０、４１によって本体１４ａに取り付けられる。
【００１７】
ジョイント１５は、金属製の丸棒であり、一端にモータＭの出力軸へ圧入する穴４２が形成され、他端にトルクケーブル１２のインナーケーブル２０の端部に結合される断面角形の軸（図３ａの符号２０ａ）が嵌合する断面角形の穴４３が形成されている。図２ｃに示すように、蓋体１４ｂの上面は断面半円形にされている。本体１４ａと蓋体１４ｂの境目に、モータＭの軸心が通っており、本体１４ａおよび蓋体１４ｂの該当個所にジョイント１５を通す半円形の切り欠きが形成されている。
【００１８】
前記トルクケーブル１２は従来公知のものを使用することができ、インナーケーブル２０としては、金属素線からなる芯線の周囲に、複数本の金属細線を並列に並べたものを巻き付けた第１層と、その周囲に複数本の金属細線を並列にならべたものを反対方向に巻き付けた第２層とからなる公知のものを使用しうる。インナーケーブル２０の駆動側の端部には、図３ａに示すように、断面角形の細い軸２０ａが連結されている。アウターケーシング１８は、断面角形の金属線をスプリング状に密に巻いた螺旋管と、その外周に設ける合成樹脂製の被覆とからなるものを使用しうる。アウターケーシング１８の端部にはケーシングキャップ１９、１９がカシメなどによって固着されている。
【００１９】
図１の昇降機構１３は、ベース５０と、そのベースに取り付けられる減速機Ｇと、その減速機の出力側に連結され、ベース５０によって回転自在に支持されるねじ軸５２と、そのねじ軸に螺合し、ベース５０によって回転しないようにガイドされるナット部材５３と、そのナット部材に取り付けられるカム５４と、そのカムと噛み合い、ベース５０に設けたガイド５５によって上下にスライド自在に支持されるリアステップ５６とを備えている。
【００２０】
減速機Ｇは、図３ａ、図３ｂに示すように、略円筒状のハウジング５７内に収容されている。ハウジング５７は有底筒状の本体５７ａと、その本体に液密に被せられる略円板状の蓋体５７ｂとからなる。本体５７ａの底板には筒部５８が突出しており、その筒部にアウターケーシング１８のケーシングキャップ１９が着脱自在に嵌合し、固定される。筒部５８の外周には、合成樹脂製の筒状のカバー５９が被せられ、インナーケーブル２０を保護する。減速機Ｇとしては、遊星歯車式の減速機、あるいは差動歯車式の減速機などが用いられる。
【００２１】
減速機Ｇの入力側には、ジョイント６０を介してトルクケーブル１２のインナーケーブル２０が着脱自在に連結される。ジョイント６０の一端には、インナーケーブル２０の端部を挿入してカシメ付ける断面円形の穴が形成され、他端には、減速機Ｇの入力部の小判型の穴に嵌合する断面小判状の突起が設けられている。減速機Ｇの出力軸６１には、スリットが形成されており、図１のねじ軸５２の端部の板状突起とトルク伝達可能に、かつ、着脱自在に連結されている。
【００２２】
ベース５０は、たとえば金属板をプレス成形することにより製造することができる。ただし合成樹脂製でもよい。ベース５０の下部の右端には折り曲げ片などによって構成される支持ブラケット５０ａが設けられ、その支持ブラケットに減速機Ｇがねじ６１ａによって取り付けられている。ベース５０の下部の中央部には、ねじ軸５２を回転自在に支持する支持片６２が切り起しなどにより設けられれている。下部の左端には、ねじ軸５２の軸端を回転自在に支持する支持片６３が折り曲げなどにより設けられている。また、ベース５０の上部の左右端には、それぞれリアステップ５６を昇降自在にガイドするガイド５５が設けられている。ガイド５５も折り曲げなどにより形成することができる。
【００２３】
ナット部材５３はベース５０の前面と摺接するガイド面を備えており、そのため、ねじ軸５２が回転するとナット部材５３は軸方向に移動する。すなわち、ねじ軸５２と、ナット部材５３と、ベース５０の前面は、回転運動を直進運動に変換する第１変換機構６４を構成している。ねじ軸５２は自動二輪車の略前後方向に延びて配置され、この実施形態では前側（図１の左側）が下がるように傾斜している。
【００２４】
カム５４は、ナット部材５３の上端に結合されており、上端に断面略Ｔ字状またはＬ字状のスライド部６５が設けられている。リアステップ５６の下面には、スライド部６５と摺動自在に嵌合するカム溝６６が形成されている。カム５４側に溝を設け、リアステップ５６に突起を設けてもよい。リアステップ５６の背面側には、ベース５０のガイド５５とスライド自在に嵌合するガイド溝６７が形成されている。それにより、ナット部材５３がねじ軸５２の軸方向、たとえば右側に移動すると、カム５４が右側に移動し、カムのスライド部６５と嵌合しているリアステップ５６は、ねじ軸５２の傾斜に応じた高さだけ上昇する。ナット部材５３が左に移動すると、リアステップ５６は下降する。すなわち、カム５４と、ガイド５５と、リアステップ５６は、ナット部材５３の斜め方向の往復移動をリアステップ５６の昇降運動に変換する第２変換機構６８を構成している。なお、ベース５０側にガイド溝を設け、リアステップ５６の側にガイド突起を設けることもできる。
【００２５】
上記のように構成される電動昇降装置１０は、図４に示すように、駆動部１１が自動二輪車７０の後部の左右に設けられるサドルバッグ２１内に収容され、その前側の壁面（内面）２２に固定される。トルクケーブル１２はサドルバッグ２１に形成された孔７１を通って外部に出される。昇降機構１３はリアサドル７２よりいくらか前方で、マフラー７３の上部当たりに左右一対で取り付けられる。サドルバッグ２１も左右一対であるので、左右の駆動部１１はそれらのサドルバッグ２１にそれぞれ収容される。モータＭを作動させるスイッチは、左右いずれかのサドルバッグ２１の上面などに設ける。左右のモータＭは同調して回転するように、同調回路を設ける。なお、左右のモータＭを別々に操作するように構成してもよい。
【００２６】
この電動昇降装置１０は、リアサドル７２に座っているライダーが、スイッチを操作すると、モータＭが回転し、トルクケーブル１２を介してねじ軸５２が回転する。それにより、前述のようにリアステップ５６を上昇させたり、下降させたりして、適切な高さに調節することができる。そしてモータＭなどの電装品はサドルバッグ２１内に収容され、機械的な機構のみが外部に出ているので、雨水に対して安全である。また、モータＭの回転をトルクケーブル１２を介して減速機Ｇに伝えるので、トルクケーブル１２は細いものでよい。したがってサドルバッグ２１に開ける孔７１は小さくてよく、そのためサドルバッグ２１の強度が低下せず、浸水のおそれが少ない。
【００２７】
図１の昇降機構１３では、リアステップ５６のガイド５５を鉛直方向に設け、リアステップ５６が鉛直方向に昇降するように構成しているが、たとえば図５に示す昇降機構７４のように、下降するときにいくらか前方に移動するように斜めにガイド５５を設けてもよい。リアステップ５６を下降させるのはライダーの脚が長い場合であるので、前にずれる方が楽なためである。この場合、リアステップ５６の移動方向とねじ軸５２の移動方向のなす角度が大きくなると、ガイド５５とガイド溝６７の摺動抵抗、カム５４のスライド部６５とカム溝６６の摺動抵抗が大きくなる。そのため、ねじ軸５２の水平に対する角度も大きくするのが好ましい。図５の昇降機構７４ではガイド５５を１本にしているが、図１の場合と同様に２本、平行に設けることもできる。
【００２８】
図６に示す昇降機構７５は、図１におけるカム５４とカム溝６６の組み合わせ（カム機構）に代えて、レバー７６を採用している。レバー７６は、下端をベース５０に設けた回動支軸７７に回動自在に連結し、中間部をナット部材５３に回動自在に連結し、上端をリアステップ５６に回動自在に連結している。そしてレバー７６の円弧状の軌跡と、ナット部材５３およびリアステップ５６の直線状の軌跡とのずれを吸収するため、レバー７６に長穴７８、７９あるいはガイド溝を設けると共に、ナット部材５３およびリアステップ５６に突設したピン８０、８１をそれらの長穴７８、７９に回動自在かつ移動自在に係合させている。すべり易くくするため、ピン８０、８１にローラを設けてもよい。
【００２９】
なお、リアステップ５６のガイド５５をレバー７６の回動中心を中心とする円弧状に形成する場合は、リアステップ５６のピン８０に対応する長穴７８は不要であり、ピン８０でリアステップ５６とレバー７６とを単に回動自在に連結するだけで足りる。また、レバー７６の中間部をナット部材５３のピン８０に回動自在に連結し、リアステップ５６および回動支軸７７との連結部を長穴ないしガイド溝とすることもできる。さらにレバー７６の回動中心を、ガイド５５とねじ軸５２の間に設けることもでき、ガイド５５より上部に設けることもできる。レバー７６の回動中心をガイド５５とねじ軸５２の間に設ける場合は、ナット部材５３が右に移動すると、リアステップ５６は左に移動し、逆も同様である。
【００３０】
図７の昇降機構８２は、ナット部材５３とリアステップ５６とをリンク８３でそれぞれ回動自在に連結し、リアステップ５６をガイド５５によって昇降自在に支持したものである。このものはナット部材５３が左に移動するとリンク８３が時計方向に回動し、縦方向を向くため、リアステップ５６が上昇する。逆にナット部材５３が右に移動すると、リアステップ５６が下降する。すなわち、ナット部材５３の略水平方向の運動をリアステップ５６の略鉛直方向の運動に変換することができる（第２変換機構）。
【００３１】
図８に示す昇降機構８５は、図６のレバー７６を用いた昇降機構７５の変形例であり、レバー７６に代えてベルクランク８６を採用している。この昇降機構８５でも、ナット部材５３の水平方向の運動をリアステップ５６の上下方向の運動に変換することができる。
【００３２】
図９に示す昇降機構８７は、リアステップ５６を２本のリンク８８ａ、８８ｂからなる平行リンク機構によって円弧状に平行運動する。本発明におけるリアステップの昇降動作は直線運動に限らず、このような湾曲した移動軌跡も含む。この昇降装置８７では、平行リンク機構によって円弧状の平行運動を確保し、ナット部材５３の往復直線運動によってリンク８８ａを往復回動させる。ナット部材５３とリンク８８ａとは、ピン８９と長穴９０によって回動自在かつリンクの長手方向移動自在に連結されている。ナット部材５３といずれか一方のリンク８８ａ、８８ｂとを他のリンクで連結することにより、長穴９０による逃がし構造を省略することもできる。
【００３３】
前記実施形態では、ねじ軸に回転駆動を与えてナット部材をねじ軸の軸方向に移動させているが、逆に、たとえばアイドルギヤなどを介してナット部材に回転駆動を与え、それによりナット部材と螺合するねじ軸を軸方向に移動させ、それに基づいてリアステップを昇降移動させることもできる。また、左右２個のモータで左右一対のリアステップを昇降駆動しているが、１個のモータで２本のトルクケーブルを回転駆動し、左右一対のリアステップを昇降駆動することもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  電動昇降装置
１１  駆動部
１２  トルクケーブル
１３  昇降機構
１４  ハウジング
１４ａ  本体
１４ｂ  蓋体
Ｍ  モータ
１５  ジョイント
１６  電源線
１７  支持ブラケット
１８  アウターケーシング
１９  ケーシングキャップ
２０  インナーケーブル
２０ａ  軸
２１  サドルバッグ
２２  壁面
２４  ブラケット
２５  ねじ
２６  筒部
２７  ねじ
２８  サーミスタ
２９、３１  端子
３０、３２  外部ターミナル
３３  孔
３４、３５  取り付け突起
３６  貫通孔
３７  長穴
３８  取り付け突起
４０、４１  雌ねじ
４２、４３  穴
５０  ベース
５０ａ  支持ブラケット
５０ｂ  ねじ
Ｇ  減速機
５２  ねじ軸
５３  ナット部材
５４  カム
５５  ガイド
５６  リアステップ
５７  ハウジング
５７ａ  本体
５７ｂ  蓋体
５８  筒部
５９  カバー
６０  ジョイント
６１  出力軸
６２、６３  支持片
６４  第１変換機構  
６５  スライド部
６６  カム溝
６７  ガイド溝
６８  第２変換機構
７０  自動二輪車
７１  孔
７２  リアサドル
７３  マフラー
７４  昇降機構
７５  昇降機構
７６  レバー
７７  回動支軸
７８、７９  長穴
８０、８１  ピン
８２  昇降機構
８３  リンク
８５  昇降機構
８６  ベルクランク
８７  昇降機構
８８ａ、８８ｂ  リンク
８９  ピン
９０  長穴
【図１】
2011011581.tif 000003
【図２】
2011011581.tif 000004
【図３】
2011011581.tif 000005
【図４】
2011011581.tif 000006
【図５】
2011011581.tif 000007
【図６】
2011011581.tif 000008
【図７】
2011011581.tif 000009
【図８】
2011011581.tif 000010
【図９】
2011011581.tif 000011