JP2014069694A - 鞍乗型車両における灯火器装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】非防水スイッチを用いたとしても、リーク電流の影響による灯火器の誤点灯を防止する鞍乗型車両における灯火器装置を提供する。
【解決手段】鞍乗型車両における灯火器装置100は、電源であるバッテリ102と、バッテリに接続され、光を発光する灯火器76と、灯火器に接続され、所定の電圧が印加されると導通して、灯火器を点灯させる半導体スイッチ116bと、バッテリに接続され、半導体スイッチに対して所定の電圧を印加するスイッチ部106とを備え、半導体スイッチとスイッチ部とのグランドを共通にした。
【選択図】図2

Description

本発明は、リーク電流による誤点灯を防止する鞍乗型車両における灯火器装置に関する。
下記に示す特許文献1には、補助ストップランプの複数のLEDには、バッテリからの電圧が印加され、複数のLEDの下流には、スイッチング素子としてのトランジスタが接続されている。バッテリに接続されたスイッチがオンされた時に、バッテリからの電圧がダイオード及び抵抗を介してトランジスタのベースに印加されて該トランジスタがオンになり、それにより、複数のLEDに電流が流れて点灯する回路構成が開示されている。
特開昭62−61853号公報
しかしながら、スイッチのグランドと、スイッチング素子のグランドとを共通化していない状態で雨等の水分がスイッチに付着した場合は、グランドレベルの関係でスイッチング素子であるトランジスタのベースに印加される電圧が大きくなり、トランジスタがオンになり、複数のLEDが点灯してしまう課題が発生する。一方、スイッチを防水スイッチとすれば係る課題は解決されるものの、シール構造等が必要になりスイッチ自体が大型化し、レイアウトの自由度が制限されるという課題を生じたり、高コストになるという課題も生じる。
そこで、本発明は、非防水スイッチを用いたとしても、リーク電流の影響による灯火器の誤点灯を防止する鞍乗型車両における灯火器装置を提供することを目的とする。
本発明に係る鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)は、以下の特徴を有する。
第1の特徴;電源であるバッテリ(102)と、前記バッテリ(102)に接続され、光を発光する灯火器(76)と、前記灯火器(76)に接続され、所定の電圧が印加されると導通して、前記灯火器(76)を点灯させる半導体スイッチ(116b)と、前記バッテリ(102)に接続され、前記半導体スイッチ(116b)に対して前記所定の電圧を印加するスイッチ部(106)と、を備えた鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)において、前記半導体スイッチ(116b)と前記スイッチ部(106)とのグランドを共通にしたことを特徴とする。
第2の特徴;前記半導体スイッチ(116b)は、トランジスタであり、前記スイッチ部(106)は、前記トランジスタのベース又はゲートに接続されたことを特徴とする。
第3の特徴;前記スイッチ部(106)の前記グランドとの接続点と前記半導体スイッチ(116b)の前記グランドとの接続点とが、互いに近接するように、前記スイッチ部(106)及び前記半導体スイッチ(116b)が前記グランドに接続されたことを特徴とする。
第4の特徴;前記半導体スイッチ(116b)は、基板(109)に設けられ、前記基板(109)は、前記鞍乗型車両(10)のメータパネル(68)に設けられると共に、前記スイッチ部(106)は、ハンドル(12)に設けられたことを特徴とする。
第5の特徴;前記基板(109)は、前記メータパネル(68)の裏側に配置されたことを特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば、半導体スイッチとスイッチ部とのグランドを共通にしたことによって、スイッチ部を非防水スイッチで実現した場合に雨滴等の水分が付着してリーク電流が発生したとしても、そのリーク電流(電圧)が過大になることによって半導体スイッチが導通状態となることを防止することができ、灯火器の誤点灯を防止することができる。また、コストを廉価にすることができる。
本発明の第2の特徴によれば、トランジスタという廉価な部品を半導体スイッチとして利用することで、コストをより抑えることができる。
本発明の第3の特徴によれば、スイッチ部のグランドとの接続点と半導体スイッチのグランドとの接続点を近接配置することで、その距離を短くすることができ、ノイズに対する耐性をも向上することができる。
本発明の第4の特徴によれば、半導体スイッチが設けられた基板をメータパネルに設けるので、基板の防水性をより一層向上させることができる。
本発明の第5の特徴によれば、基板をメータパネルの裏側に配置するので、防水性を保持しつつデッドスペースを有効活用することができる。
鞍乗型車両の一種であるスクータ型自動二輪車の左側面図である。 図1の自動二輪車に搭載される灯火器装置の回路構成の一例を示す図である。 図2に示す灯火器装置の回路動作を示すタイムチャートである。 変形例1の灯火器装置の回路構成図である。
本発明に係る鞍乗型車両における灯火器装置について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
図1は、鞍乗型車両の一種であるスクータ型自動二輪車(以下、自動二輪車)10の左側面図である。なお、車体の左右1つずつ対称的に設けられる機構乃至構成要素について、左のものの参照符号に「L」を付し、右のものの参照符号に「R」を付するものとする。また、特に指示のない限り、図1においては、図1に示す矢印方向を基準として、前後及び上下の方向を説明し、車体に着座した運転者から見た方向に従って、左右の方向を説明する。
自動二輪車10は、操舵輪である前輪WF、この前輪WFを操作するハンドル12、車体を構成する車体フレーム14、駆動源であるユニットスイングエンジン16、駆動輪である後輪WR、及びシート18を有する。
前輪WFは、車体の前方に設けられ、ステアリング軸20の下端側から延在する一対のフロントフォーク22L、22Rに回転自在に軸支される。このフロントフォーク22L、22Rには前輪WFを覆うフロントフェンダ24が取り付けられる。ステアリング軸20は、上端部にハンドル12が連結されると共に、略中間部が車体フレーム14に設けられたヘッドパイプ26に回転自在に保持される。
ハンドル12は、ステアリング軸20との連結部分を中心として車幅方向に左右対称に延設されている。ハンドル12の両端部には運転者が握るグリップ28L、28Rが装着され、左右一対のグリップ28L、28Rの前方には、左右一対のブレーキレバー30L、30Rが設けられている。ハンドル12は、運転者に操作されることによって、ステアリング軸20及びフロントフォーク22L、22Rを介して連結されている前輪WFの向きを変更させる。
車体フレーム14は、ヘッドパイプ26から車体底部まで下側下方に延在すると共に、車体底部から湾曲して車体の前後方向略中間部の支軸32まで延在する前方側フレーム34と、支軸32に支持され車体の上側後方に延在する後方側フレーム36によって構成される。この車体前後方向の略中間部には、ユニットスイングエンジン16が上下揺動可能に車体フレーム14に支承される。また、車体の後方部では、ユニットスイングエンジン16に燃料(ガソリン)を供給する燃料タンク38が車体フレーム14に保持される。
ユニットスイングエンジン16は、シリンダ軸線を略水平とした水冷式のエンジン40と、エンジン40の出力を、伝達ベルト及び可動プーリ(図示略)によって無段階に変速して後輪WRに伝達するベルト式の無段変速機42とで構成されている。無段変速機42は、変速用の電動モータ(図示略)の作動に応じて可動プーリを駆動して変速比を無段階に変化させるものである。
後輪WRは、無段変速機42の後方で、リアクッション44及びスイングアーム46により回転自在に軸支され、この無段変速機42からの回転駆動力が伝達されることで回転し、駆動輪として車体を推進させる。
シート18は、車体の前後方向略中間部から車体後方にかけて設けられている。シート18は、運転者が着座するフロントシート18a、及び、このフロントシート18aの後方で同乗者が着座するリアシート18bからなる、いわゆるタンデム型のシートが採用されている。このシート18の下方には、物品を収容するための収納ボックス48が設けられている。収納ボックス48は、シート18が上面を覆う蓋を兼ねており、シート18を前方に引き上げることにより内部の空間が露呈する。
この収納ボックス48の後方には燃料タンク38が配置され、収納ボックス48の下方にはエンジン40の排気ガスを清浄化するエアクリーナ50が配設されている。
自動二輪車10は、ユニットスイングエンジン16の下方の車体フレーム14にメインスタンド52が回動可能に支持されている。メインスタンド52は、走行時に路面と略平行となるように格納され、駐車時に路面と略直交となるように起立されて後輪WRを浮かせて自動二輪車10を自立させる。
そして、自動二輪車10は、車体前後方向にかけて車体の意匠面(外観)を構成する車体カバー54が車体フレーム14、ステアリング軸20等に取り付けられている。この車体カバー54は、例えば、アクロルニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)、繊維強化プラスチック(FRP)又はポリプロピレン(PP)等の高分子材料により形成され、ハンドル12、ユニットスイングエンジン16の前部及び燃料タンク38等の車体各部を覆っている。
車体カバー54は、ステアリング軸20の前部及び前輪WFの上部を覆うフロントカバー56と、フロントカバー56の上方においてハンドル12を覆うハンドルカバー58と、フロントカバー56の後方でステップフロア60aを形成するフロアセンタカバー60と、シート18の下方に配置されると共にフロアセンタカバー60に連接されて後方に延びるボディカバー62と、ボディカバー62の後方に連接されるリアカバー64とを備える。フロントカバー56には、点滅式の方向指示機能を有する一対のフロントウインカ66L、66Rが配設される。
ハンドルカバー58は、ステアリング軸20の上部及びハンドル12の中央部分を覆っており、その後方上面には、速度等を表示するためにメータパネル68が設けられている。ハンドルカバー58の前方には、開口部70が形成されており、この開口部70にはヘッドライト72が取り付けられる。
フロアセンタカバー60のステップフロア60aは、走行中に運転者の脚が乗せられるように平坦状に形成されている。リアカバー64には、後輪WRを後方から覆うと共にライセンスプレート等が配置されるリアフェンダ74が取り付けられている。リアカバー64の後方には、発光ダイオードであるテールランプ76と、一対のリアウインカ78L、78Rとが配設されている。この灯火器として機能するテールランプ76は、運転者のブレーキ操作に反応して点灯及び消灯する。一方、一対のリアウインカ78L、78Rは、一対のフロントウインカ66L、66Rと同様に点滅式の方向指示機能を有している。
図2は、図1の自動二輪車10に搭載される灯火器装置100の回路構成図である。灯火器装置100は、電源であるバッテリ102と、イグニッションスイッチ104と、ブレーキレバー30L、30Rが操作されるとオンになるスイッチ部106と、制御ユニット回路108とを備える。制御ユニット回路108は、スイッチ部106がオンになると、電源であるバッテリ102からの電力を用いて、負荷であるテールランプ76を点灯させる。イグニッションスイッチ104は、バッテリ102と制御ユニット回路108との間に介装されている。なお、スイッチ部106は、ハンドル12に設けられている。
制御ユニット回路108は、基板109上に形成されており、該基板109は、メータパネル68の裏側に配置されている(図1参照)。なお、基板109は、メータパネル68内部、又は、メータパネル68より内側であって、ハンドルカバー58の内部に設けられてもよい。制御ユニット回路108と、バッテリ102、イグニッションスイッチ104、スイッチ部106、及びテールランプ76とは、図示しないカプラーを介して接続されている。
制御ユニット回路108は、電源回路110、第1抵抗112、第2抵抗114、第1半導体スイッチ116a、第2半導体スイッチ(半導体スイッチ)116b、及びマイコン118を有し、これらは、基板109上に設けられている。この第1半導体スイッチ116a及び第2半導体スイッチ116bは、NPN型バイポーラトランジスタである。
電源回路110は、イグニッションスイッチ104を介して、バッテリ102に接続されている。電源回路110は、ノイズの除去を行うものであり、バッテリ102から供給される電圧を安定させる。電源回路110と第1グランドGND1との間には、直列に接続された第1抵抗112及びスイッチ部106が介装されており、第1抵抗112が電源回路110側に、スイッチ部106が第1グランドGND1側に接続されている。
また、電源回路110と第1グランドGND1との間には、第2抵抗114及び第2半導体スイッチ116bが介装されており、第2抵抗114が電源回路110側に、第2半導体スイッチ116bが第1グランドGND1側に接続されている。第2半導体スイッチ116bのコレクタは、第2抵抗114に接続され、エミッタは、第1グランドGND1に接続され、ベースは、第1抵抗112のスイッチ部106側に接続されている。この第1グランドGND1は、前記カプラーを介して制御ユニット回路108に接続されている。また、スイッチ部106の第1グランドGND1との接続点と、第2半導体スイッチ116bの第1グランドGND1との接続点とが、互いに近接するようにスイッチ部106及び第2半導体スイッチ116bが第1グランドGND1に接続されている。
また、電源回路110と第1半導体スイッチ116aとは、テールランプ76を介して接続されており、第1半導体スイッチ116aは、第2グランドGND2に接続されている。第1半導体スイッチ116aのコレクタは、テールランプ76のカソードに接続され、エミッタは、第2グランドGND2に接続され、ベースは、マイコン118を介して、第2半導体スイッチ116bのコレクタに接続されている。なお、テールランプ76のアノードは、電源回路110に接続されている。
図3は、図2に示す灯火器装置100の回路動作を示すタイムチャートである。なお、図3のスイッチ部電流は、スイッチ部106に流れる電流を示し、第2ベース電位は、第2半導体スイッチ116bのベースの電位を示し、第1ベース電位は、第1半導体スイッチ116aのベースの電位を示し、負荷電流は、テールランプ76に流れる電流を示す。
イグニッションスイッチ104がオンになると、バッテリ102の電圧が第2半導体スイッチ116bのベースに印加され、第2半導体スイッチ116bがオン(導通状態)になる。第2半導体スイッチ116bがオンになると、バッテリ102→イグニッションスイッチ104→電源回路110→第2抵抗114→第2半導体スイッチ116b→第1グランドGND1のルートで電流が流れる。従って、第1半導体スイッチ116aのベースには、バッテリ102の電圧が印加されず、第1半導体スイッチ116aはオフとなり、テールランプ76に電流が流れない(テールランプ76が点灯しない)。
その後、運転者のブレーキレバー30L、30Rの操作によりスイッチ部106がオンにされると、バッテリ102→イグニッションスイッチ104→電源回路110→第1抵抗112→スイッチ部106→第1グランドGND1のルートで電流が流れる。従って、第2半導体スイッチ116bのベースには、バッテリ102の電圧が印加されず、第2半導体スイッチ116bはオフになる。第2半導体スイッチ116bがオフになると、第1半導体スイッチ116aのベースにバッテリ102の電圧が印加され、第1半導体スイッチ116aがオン(導通状態)になり、テールランプ76に電流が流れ、テールランプ76が点灯する。
なお、第1半導体スイッチ116aのベースと、第2半導体スイッチ116bのコレクタとの間に設けられたマイコン118は、フィルターとしての機能を有し、所定の周期で、第1半導体スイッチ116aのベースの電位、つまり、第2半導体スイッチ116bのコレクタの電位を読み取り、その電位が閾値より大きいと指定回(3回)連続して判断した場合に、該入力された電位を第1半導体スイッチ116aのベースに出力することで第1半導体スイッチ116aがオンになる。これにより、耐ノイズ性能が向上する。
その後、運転者がブレーキレバー30L、30Rの操作を解除することでスイッチ部106がオフになると、バッテリ102の電圧が第2半導体スイッチ116bのベースに印加され、第2半導体スイッチ116bがオンになる。第2半導体スイッチ116bがオンになると、バッテリ102→イグニッションスイッチ104→電源回路110→第2抵抗114→第2半導体スイッチ116b→第1グランドGND1のルートで電流が流れる。従って、第1半導体スイッチ116aのベースには、バッテリ102の電圧が印加されず、第1半導体スイッチ116aはオフとなり、テールランプ76に電流が流れない(テールランプ76の点灯が終了する)。イグニッションスイッチ104がオフになると、バッテリ102から制御ユニット回路108への電圧供給が終了する。
ここで、スイッチ部106がオフの時に、スイッチ部106に雨滴等の水分が付着する等の理由でリーク電流が発生した場合は、該リーク電流によって第2半導体スイッチ116bがオフになり、テールランプ76が点灯する場合がある。しかしながら、本実施の形態では、スイッチ部106に接続されたグランドと、第2半導体スイッチ116bに接続されたグランドとを共通化したので、つまり、同一の第1グランドGND1に、スイッチ部106及び第2半導体スイッチ116bを接続したので、スイッチ部106にリーク電流が発生した場合であっても、第2半導体スイッチ116bがオンになることを防止することができる。
詳しく説明するなら、第2半導体スイッチ116bは、ベース−エミッタ間の電位差(電圧)が所定値以上になるとオンになり、所定値未満の場合はオフになる特性を有するため、グランドを共通化することで、第2半導体スイッチ116bのベースに印加される電圧は、ベース−エミッタ間の電位差にクランプされるため、リーク電流が発生した場合であっても、ベース電圧が所定値以上となることはない。
逆に、スイッチ部106に接続されたグランドと、第2半導体スイッチ116bに接続されたグランドとが別個の場合は、グランドレベルが異なるため、第2半導体スイッチ116bのベースに印加される電圧は、ベース−エミッタ間の電位差にクランプすることができない。リーク電流が発生すると、第2半導体スイッチ116bのベースに過大な電圧(所定値以上の電圧)がかかり、第2半導体スイッチ116bがオンになってしまう。
このように、第2半導体スイッチ116bとスイッチ部106とのグランドを共通にしたことによって、スイッチ部106を非防水スイッチで実現した場合に、雨滴等の水分が付着してリーク電流が発生したとしても、リーク電流による電圧が過大になるによって、第1半導体スイッチ116aが導通することを防止することができ、テールランプ76の誤点灯を防止することができる。また、非防水スイッチを設けることでコストを廉価にすることができる。
トランジスタという廉価な部品を第1半導体スイッチ116a及び第2半導体スイッチ116bとして利用するので、コストをより抑えることができる。スイッチ部106の第1グランドGND1との接続点と、第2半導体スイッチ116bの第1グランドGND1との接続点とを近接配置することで、その距離を短くすることができるので、ノイズに対する耐性をも向上させることができる。
第1半導体スイッチ116a及び第2半導体スイッチ116bが設けられた基板109をメータパネル68に設けるので、基板109の防水性をより一層向上させることができる。また、基板109をメータパネル68の裏側に配置することで、防水性を保持しつつデッドスペースを有効活用することができる。
(変形例)上記実施の形態は、以下のように変形してもよい。
(変形例1)上記実施の形態では、第2半導体スイッチ116bが接続されるグランドと、スイッチ部106が接続されるグランドとを共通化して第1グランドGND1とし、第1半導体スイッチ116aに接続されるグランドは、第1グランドGND1とは別個の第2グランドGND2としたが、変形例1では、図4に示す様に、第1半導体スイッチ116a、第2半導体スイッチ116b、及びスイッチ部106が接続されるグランドを共通化してもよい。つまり、1つのグランドGNDに、第1半導体スイッチ116a、第2半導体スイッチ116b、及びスイッチ部106を接続してもよい。
(変形例2)上記実施の形態、及び、上記変形例1では、灯火器としてテールランプ76を例にして説明したが、灯火器はフロントウインカ66L、66R、リアウインカ78L、78Rであってもよく、ヘッドライト72であってもよい。要は、光を発光する発光素子を有する装置であればよい。
(変形例3)上記実施の形態、及び、上記変形例1又は2では、第1半導体スイッチ116a及び第2半導体スイッチ116bとして、NPN型バイポーラトランジスタを用いたが、FET(電界効果トランジスタ)等のトランジスタを用いてもよい。FETを用いる場合は、第1半導体スイッチ116a及び第2半導体スイッチ116bのエミッタがソースとなり、コレクタがドレインとなり、ベースがゲートとなる。
以上、本発明について好適な実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態の記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。また、特許請求の範囲に記載された括弧書きの符号は、本発明の理解の容易化のために添付図面中の符号に倣って付したものであり、本発明がその符号をつけた要素に限定されて解釈されるものではない。
10…スクータ型自動二輪車 12…ハンドル
14…車体フレーム 68…メータパネル
100…灯火器装置 102…バッテリ
104…イグニッションスイッチ 106…スイッチ部
108…制御ユニット回路 109…基板
110…電源回路 112…第1抵抗
114…第2抵抗 116a…第1半導体スイッチ
116b…第2半導体スイッチ 118…マイコン

Claims (5)

  1. 電源であるバッテリ(102)と、
    前記バッテリ(102)に接続され、光を発光する灯火器(76)と、
    前記灯火器(76)に接続され、所定の電圧が印加されると導通して、前記灯火器(76)を点灯させる半導体スイッチ(116b)と、
    前記バッテリ(102)に接続され、前記半導体スイッチ(116b)に対して前記所定の電圧を印加するスイッチ部(106)と、
    を備えた鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)において、
    前記半導体スイッチ(116b)と前記スイッチ部(106)とのグランドを共通にした
    ことを特徴とする鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)。
  2. 請求項1に記載の鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)において、
    前記半導体スイッチ(116b)は、トランジスタであり、前記スイッチ部(106)は、前記トランジスタのベース又はゲートに接続された
    ことを特徴とする鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)。
  3. 請求項1又は2に記載の鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)において、
    前記スイッチ部(106)の前記グランドとの接続点と前記半導体スイッチ(116b)の前記グランドとの接続点とが、互いに近接するように、前記スイッチ部(106)及び前記半導体スイッチ(116b)が前記グランドに接続された
    ことを特徴とする鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)。
  4. 請求項1〜3の何れか1項に記載の鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)において、
    前記半導体スイッチ(116b)は、基板(109)に設けられ、前記基板(109)は、前記鞍乗型車両(10)のメータパネル(68)に設けられると共に、前記スイッチ部(106)は、ハンドル(12)に設けられた
    ことを特徴とする鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)。
  5. 請求項4項に記載の鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)において、
    前記基板(109)は、前記メータパネル(68)の裏側に配置された
    ことを特徴とする鞍乗型車両(10)における灯火器装置(100)。
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