JP2002340553A

JP2002340553A - 搭乗手段の傾斜センサ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002340553A
Application number: JP2001149852A
Authority: JP
Inventors: Michiyuki Suzuki; 通之鈴木
Original assignee: Asahi Denso Co Ltd
Current assignee: Asahi Denso Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2002-11-27
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: JP3512392B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自動二輪車の傾斜を精度良く検知可能とし、車
種に応じた重量の振り子を低コスト且つ容易に製造し得
るとともに、振り子を小型化してセンサ全体を小型化す
ることができる搭乗手段の傾斜センサ及びその製造方法
を提供する。【解決手段】自動二輪車に固定される傾斜センサ本体１
と、該傾斜センサ本体１に揺動自在に支持され、自動二
輪車の傾斜に応じて揺動するとともに、一部に磁界領域
を有する振り子２と、該振り子２の磁界領域が傾斜セン
サ本体１に対して所定位置にあるか否かを検知する磁気
センサ３とを有し、自動二輪車が傾斜したことを検知す
るための搭乗手段の傾斜センサにおいて、振り子２は、
タングステンを所望量含有したナイロン樹脂から成ると
ともに、当該ナイロン樹脂の所定位置に磁界領域を生成
するプラスチックマグネット２ａがインサートされて成
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動二輪車、船舶
又はウォータビークル等人員を搭乗させ得る搭乗手段の
傾斜を検知し得る搭乗手段の傾斜センサ及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車が転倒した状態においても尚
エンジンが駆動し続けていると、二次的事故を誘発する
可能性があるため、転倒したことを認識してエンジンを
停止させるべく、当該自動二輪車の傾斜を検知する傾斜
センサが従来より提案されている。かかる傾斜センサ
は、プラスチックマグネット（樹脂材料の中にフェライ
ト等磁性体の粉を混入したもの）を振り子形状に成形
し、該振り子の略振れ中心における所定領域に部分着磁
したものを、自動二輪車に固定される傾斜センサ本体内
に揺動自在に支持して構成されている。

【０００３】振り子の成形を更に具体的に述べると、溶
融状態のプラスチックマグネットを振り子形状のキャビ
ティを有する金型内に流し込み、冷却固化した時点で成
形品を取り出すことにより振り子を得る。また、振り子
への着磁は、金型のキャビティに面する所定位置に電磁
石等を配設しておき、当該電磁石に電圧を印加すること
により振り子の成形時に所定部分を励磁することにより
行われる。尚、金型から取り出した振り子に対し、別途
の電圧付与手段に電圧印加して着磁する場合もある。

【０００４】また、傾斜センサ本体には、振り子の着磁
領域から生じる磁界を検知し得る磁気センサが内蔵され
ており、当該磁気センサにより、当該自動二輪車の傾斜
に伴って支点を中心に揺動する振り子の状態を検知する
よう構成されている。即ち、自動二輪車の非傾斜状態で
は、振り子は重力により振れ中心で静止しており、この
位置と向かい合う位置に固定された磁気センサが着磁領
域から生じる磁界を常時検知するとともに、自動二輪車
が転倒により傾斜した場合、振り子は傾斜センサ本体に
対して相対的に振れるため、磁気センサから着磁領域が
遠ざかり、当該磁気センサが磁界を検知しなくなる。

【０００５】この状態が所定時間継続したことを傾斜セ
ンサ本体内に搭載された判定回路等が検出すると、自動
二輪車が転倒したと認識してエンジンを強制的に停止さ
せるよう車両側のＥＣＵ等に信号を送信する。これによ
り、転倒後にエンジンが駆動し続けるのを回避すること
ができ、安全性を向上させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の傾斜センサにおいては、プラスチックマグネットか
ら成る振り子の一部に着磁領域の生成が行われているた
め、着磁領域の境界を明確にすることが困難となってお
り、磁気センサによる磁界の検知を高精度に行うことが
できなかった。即ち、着磁領域のみを狙って着磁操作し
た場合であっても、当該着磁領域の外部も僅かながら着
磁してしまい、その着磁領域からも微少の磁界が生じて
しまうため、磁気センサが着磁領域外の微少の磁界をも
検知してしまうと傾斜の検知精度が悪化してしまうので
ある。

【０００７】また、従来の傾斜センサにおいては、プラ
スチックマグネットを成形して振り子を形成しているの
で、当該振り子の密度がプラスチックマグネットの密度
で一義的に決定してしまい、振り子の振幅を調整すべく
密度の調整を行うのが困難となっていた。即ち、自動二
輪車はエンジンの駆動により振動が生じており、かかる
振動によって自動二輪車の非傾斜時であっても振り子が
揺動してしまう虞があるため、車両側の振動に対しては
揺動し難い振り子とすべく、当該振り子の重量（大きさ
が決定されていれば密度となる）を調整する必要がある
が、自動二輪車の振動特性は各車体の重量等によって車
種毎に異なり、プラスチックマグネットを用いた場合、
重量調整（密度調整）が極めて困難となる。

【０００８】更に、振り子は、ある程度の重量がないと
良好な揺動がなされないため、所定以上の重量が必要と
なるが、プラスチックマグネットで成形された従来の振
り子を重くするには、密度が一義的に決定するため体積
を大きくする必要があり、傾斜センサ全体が大型化して
しまうという問題がある。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、自動二輪車等搭乗手段の傾斜を精度良く検知
可能とし、各搭乗手段に応じた重量の振り子を低コスト
且つ容易に製造し得るとともに、振り子を小型化してセ
ンサ全体を小型化することができる搭乗手段の傾斜セン
サ及びその製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
人員を搭乗させ得る搭乗手段に固定される傾斜センサ本
体と、該傾斜センサ本体に揺動自在に支持され、前記搭
乗手段の傾斜に応じて揺動するとともに、一部に磁界領
域を有する振り子と、該振り子の磁界領域が前記傾斜セ
ンサ本体に対して所定位置にあるか否かを検知するセン
サ部とを有し、前記搭乗手段の傾斜を検知するための搭
乗手段の傾斜センサにおいて、前記振り子は、金属粉を
含有した樹脂成形材料から成るとともに、当該樹脂成形
材料の所定位置に磁界領域を生成するマグネットがイン
サートされて成ることを特徴とする。

【００１１】かかる構成によれば、自動二輪車等の搭乗
手段が非傾斜状態である場合、振り子は重力で静止して
おり、そのマグネットが生成する磁界領域を磁気センサ
が検知する一方、当該搭乗手段が傾斜して振り子が傾斜
センサ本体に対して相対的に揺動すると、マグネットが
磁気センサから遠ざかり、当該磁気センサによるマグネ
ットの磁界領域の検知が行われなくなる。このように、
磁界領域の検知が行われなくなったことにより、搭乗手
段が傾斜して転倒した状態であるものと認識することが
できる。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記樹脂成形材料
が、タングステンを含有したナイロン樹脂であることを
特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明は、人員を搭乗させ得
る搭乗手段における傾斜を検知するための搭乗手段の傾
斜センサの製造方法であって、樹脂成形材料に所望量の
金属粉を含有させた材料を振り子の形状に成形する成形
工程と、該成形工程で得られた振り子の所定位置に、マ
グネットをインサートして磁界領域を形成するインサー
ト工程と、前記搭乗手段に固定され得る傾斜センサ本体
内に磁気センサを配設しておき、当該搭乗手段が非傾斜
状態において前記磁気センサとマグネットとが対向する
よう振り子を傾斜センサ本体内に組み付ける組み付け工
程とを含むことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら具体的に説明する。本実施形態に係
る傾斜センサは、図６に示すように、自動二輪車に固定
されてその転倒方向ａに対する傾斜を検知するものであ
り、図１及び図２に示すように、傾斜センサ本体１と、
振り子２と、センサ部としての磁気センサ３とから主に
構成されている。

【００１５】傾斜センサ本体１は、合成樹脂から成り、
電気回路が印刷された基板４を開口端１ａａから内部に
収容し得る収容部１ａと、該収容部１ａから一体的に連
なり、車両側と連結固定するためのボルトを挿通可能な
ボルト孔１ｂａが２つ形成されたブラケット部１ｂとか
ら主に構成されたものであり、自動二輪車に固定されて
当該自動二輪車と一体的に動作（即ち、自動二輪車の傾
斜と共に傾斜）するものである。

【００１６】基板４は、磁気センサ３や他の素子等を固
定及びそれらを配線するもので、図２及び図３に示すよ
うに、当該配線と電気的に接続された端子４ａを３本有
するとともに、振り子２に形成されたシャフト２ｂを挿
通し得る挿通孔４ｂが形成されている。この挿通孔４ｂ
は、支持部材５の支持用切欠き５ａと対応する位置に形
成されており、振り子２は、そのシャフト２ｂが両支持
用切欠き５ａ及び挿通孔４ｂに挿通されることにより揺
動自在に支持さている。

【００１７】上記支持部材５は、硬質樹脂から成るもの
であり、支持用切欠き５ａを先端に具備する２つの対向
する腕部５ｂが基部５ｃから突出形成されるとともに、
当該基部５ｃには基板４の３つの端子４ａを挿通するた
めの端子用挿通孔５ｄが形成されている。かかる支持部
材５は、振り子２及び基板４が組み付けられた状態で開
口端１ａａから傾斜センサ本体１内に挿通され、振り子
２を支持する機能と各構成要素を傾斜センサ本体１の収
容部１ａ内に封入させる機能を兼ね備えている。

【００１８】そして、支持部材５が傾斜センサ本体１内
に組み付けられ後、軟質の樹脂又はゴムから成るシール
部材６を介して係止部材７が基部５ｃ側を係止する。即
ち、係止部材７の両側面に形成された凸部７ａを傾斜セ
ンサ本体１の係止孔１ｃ内に係止させて、支持部材５を
収容部１ａ内に確実に内在させている。尚、係止部材７
が傾斜センサ本体１に係止された状態においても、端子
４ａが外部に突出しており、かかる端子４ａにコネクタ
等を接続して車両側と電気的に接続するよう構成されて
いる。

【００１９】振り子２は、上記の如く、シャフト２ｂを
介して傾斜センサ本体１に揺動自在に支持され、自動二
輪車の傾斜に応じて揺動するとともに、一部にプラスチ
ックマグネット２ａがインサートされて成るものであ
る。当該振り子２は、自動二輪車の非傾斜時、図１に示
すように、プラスチックマグネット２ａが磁気センサ３
と対向する位置で静止しており、シャフト２ｂを中心に
揺動するとプラスチックマグネット２ａが磁気センサ３
から遠ざかるよう傾斜センサ本体１内に組み付けられて
いる。

【００２０】また、振り子２は、タングステン粉を含有
したナイロン樹脂（例えばナイロン６、６６又は１２
等）を振り子形状に成形したものから成り、図４に示す
ように、その振れ中心における一部領域にプラスチック
マグネット２ａがインサートにて形成され、磁界領域が
形成されたものである。尚、タングステン粉に代えて他
の金属粉としてもよく、ナイロン樹脂に代えてポリプロ
ピレン（ＰＰ）等他の樹脂としてもよい。

【００２１】ナイロン樹脂に含有されるタングステン粉
は、傾斜センサが搭載される車種に応じて（特に振動特
性等を勘案して）含有量が決定されており、例えば重量
比で９０〜９５％程度の含有量で調整されている。これ
により、車種に応じて精度良く傾斜を検知することがで
きるとともに、振り子を小型化することができる。

【００２２】また、振り子２の揺動中心に延設されたシ
ャフト２ｂは、振り子２と同一材料を成形したものから
成り、これら振り子２とシャフト２ｂとは一体的に成形
されている。これは、振り子２自体の材質を従来のプラ
スチックマグネットから金属粉を含有した樹脂成形材料
としたため、シャフト２ｂを一体的に成形しても強度が
維持され、品質を維持することができるからである。こ
れにより、製造工程を簡素化し、部品点数を削減すると
ともに、小型化を容易とすることができる。

【００２３】プラスチックマグネット２ａは、樹脂材料
の中にフェライト等磁性体の粉を混入したものから成
り、着磁作業によって磁界が生じるものである。即ち、
溶融状態のプラスチックマグネット２ａを振り子２の図
中部位に流し込み、冷却固化する間又はその後電磁石等
により着磁して磁界領域を成すよう構成されている。こ
れにより、振り子２の磁界領域は、プラスチックマグネ
ット２ａ内のみに生成され（その外部は非磁性体材料か
ら構成される為）、外部には一切生成されず、磁力セン
サ３による磁界領域の検知を明確にすることができると
ともに、傾斜検知精度を向上させることができる。

【００２４】磁気センサ３は、振り子２のプラスチック
マグネット２ａが生成する磁界領域が傾斜センサ本体１
に対して所定位置（車両の非傾斜時において静止する位
置）にあるか否かを検知するもので、当該所定位置にな
いことが検知（即ち、磁界を検知しない）された場合、
車両側に信号（電圧変化に基づく信号）を送信するよう
構成されている。尚、磁気センサ３は、磁界領域の磁気
を検知し得るものであれば種々汎用品を用いることがで
き、例えばホールセンサや磁気抵抗センサ等を使用する
ことができる。

【００２５】次に、上記傾斜センサにおける振り子２の
製造方法について説明する。まず、ナイロン樹脂にタン
グステンを混入して振り子２を構成する材料を得る。こ
の時、ナイロン樹脂に対するタングステンの含有率を傾
斜センサが搭載される自動二輪車の振動特性に応じて９
０〜９５％程度の範囲内で調整し、車両の振動に対して
は振れにくい振り子２の製造を図る。このような調整に
より、高精度で信頼性の高い傾斜センサを製造すること
ができる。

【００２６】そして、上記の如くタングステンの含有率
が調整されたナイロン樹脂を溶融状態にて金型に流し込
み、振り子形状に成形する（成形工程）。かかる成形工
程では、図５に示すように、シャフト２ａも一体的に成
形するとともに、図示の位置に凹部２ｃを形成してお
き、冷却固化後、当該凹部２ｃ内に溶融状態のプラスチ
ックマグネット２ａを流し込んでインサートする（イン
サート工程）。

【００２７】プラスチックマグネット２ａのインサート
後、金型に組み付けられた電磁石に電流を流して駆動さ
せ、当該プラスチックマグネット２ａ全体を着磁する。
かかる着磁においては、プラスチックマグネット２ａを
全体に且つ飽和磁束まで行うことができ、従来の如くプ
ラスチックマグネット全体のうち一部のみを着磁するも
のに比べて着磁操作を容易とすることができるととも
に、磁力センサ３による磁界領域の検知を明確にするこ
とができるとともに、傾斜検知精度を向上させることが
できる。

【００２８】その後、傾斜センサ本体１の収容部１ａ内
に磁気センサ３を搭載した基板４を配設しておき、自動
二輪車が非傾斜状態において磁気センサ３とプラスチッ
クマグネット２ａとが対向するよう振り子２を傾斜セン
サ本体１内に組み付ける（組み付け工程）。そして、シ
ール部材６を介して係止部材７を取り付け、ボルト孔１
ｂａを介してボルト等締結具にて傾斜センサ本体１を車
両に固定（図６参照）させ、車両のＥＣＵ等から延びる
配線のコネクタ等を端子４ａに接続させる。

【００２９】上記本実施形態に係る傾斜センサによれ
ば、自動二輪車が傾斜すると該車両に固定された傾斜セ
ンサ本体１も追随して傾斜する一方、内部の振り子２は
シャフト２ｂを中心に揺動するため、当該傾斜センサ本
体１と振り子２とが相対的に移動（揺動）する。する
と、磁気センサ３と対向していた振り子２のプラスチッ
クマグネット２ａが当該磁気センサ３から遠ざかり、プ
ラスチックマグネット２ａが生じる磁界を検知しなくな
り、その状態が所定時間経過したことを別途の判定回路
（タイマ回路）が判定すると、車両が転倒したことを認
識して当該車両が搭載するＥＣＵ等がエンジンを強制的
に停止させる。

【００３０】以上、本実施形態に係る傾斜センサ及びそ
の製造方法について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、例えば自動二輪車の他、船外機付きの船舶やウォ
ータビークル等人員を搭載させ得る種々の搭乗手段に固
定して、これらの傾斜を検知するものとしてもよい。ま
た、振り子に形成される磁界領域は、本実施形態の如く
プラスチックマグネットを着磁して成るものの他、市販
の永久磁石等（即ち予め着磁されたマグネット）を単に
インサートして構成するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】請求項１及び請求項３の発明によれば、
搭乗手段の傾斜に応じて揺動する振り子が、金属粉を含
有した樹脂成形材料から成るとともに、当該樹脂成形材
料の所定位置に磁界領域を生成するマグネットがインサ
ートされて成るため、自動二輪車等搭乗手段の傾斜を精
度良く検知可能とし、各搭乗手段に応じた重量の振り子
を低コスト且つ容易に製造し得るとともに、振り子を小
型化してセンサ全体を小型化することができる。

【００３２】請求項２の発明によれば、前記樹脂成形材
料が、タングステンを含有したナイロン樹脂であるの
で、高精度且つ信頼性の高い傾斜センサを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る傾斜センサを示す平面
図、正面図及び右側面図

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図

【図３】本発明の実施形態に係る傾斜センサを示す分解
斜視図

【図４】本発明の実施形態に係る傾斜センサにおける振
り子を示す側面図及び平面図

【図５】本発明の実施形態に係る傾斜センサにおける振
り子の製造過程を示す模式図

【図６】本発明の実施形態に係る傾斜センサを自動二輪
車に取り付けた状態を示す模式図

【符号の説明】

１…傾斜センサ本体１ａ…収容部１ａａ…開口端１ｂ…ブラケット部１ｂａ…ボルト孔１ｃ…係止孔２…振り子２ａ…プラスチックマグネット（マグネット）２ｂ…シャフト２ｃ…凹部３…磁気センサ（センサ部）４…基板４ａ…端子５…支持部材５ａ…支持用切欠き５ｂ…腕部５ｃ…基部５ｄ…端子用挿通孔６…シール部材７…係止部材７ａ…凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人員を搭乗させ得る搭乗手段に固定される
傾斜センサ本体と、該傾斜センサ本体に揺動自在に支持され、前記搭乗手段
の傾斜に応じて揺動するとともに、一部に磁界領域を有
する振り子と、該振り子の磁界領域が前記傾斜センサ本体に対して所定
位置にあるか否かを検知するセンサ部と、を有し、前記
搭乗手段の傾斜を検知するための搭乗手段の傾斜センサ
において、前記振り子は、金属粉を含有した樹脂成形材料から成る
とともに、当該樹脂成形材料の所定位置に磁界領域を生
成するマグネットがインサートされて成ることを特徴と
する搭乗手段の傾斜センサ。
【請求項２】前記樹脂成形材料は、タングステンを含有
したナイロン樹脂であることを特徴とする請求項１記載
の搭乗手段の傾斜センサ。
【請求項３】人員を搭乗させ得る搭乗手段における傾斜
を検知するための搭乗手段の傾斜センサの製造方法であ
って、樹脂成形材料に所望量の金属粉を含有させた材料を振り
子の形状に成形する成形工程と、該成形工程で得られた振り子の所定位置に、マグネット
をインサートして磁界領域を形成するインサート工程
と、前記搭乗手段に固定され得る傾斜センサ本体内に磁気セ
ンサを配設しておき、当該搭乗手段が非傾斜状態におい
て前記磁気センサとマグネットとが対向するよう振り子
を傾斜センサ本体内に組み付ける組み付け工程と、を含
むことを特徴とする搭乗手段の傾斜センサの製造方法。