JP2001071985A - 自転車用自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接点スイッチを省略することができ、断線等の
故障を解消できるとともに、部品点数の削減と保護制御
プログラムの単純化をも図ることができるようにした自
転車用自動変速装置を提供する。 【解決手段】車輪のハブ体２に内装した変速機５０の軸
心部から延出した変速用ロッド３を押圧する位置に設け
られ、変速用ロッド３側へ押圧力を与えるモータ６と、
モータ６と変速用ロッド３との間に介挿された蓄圧部８
０と、を有するアクチュエータ４と、モータ６の消費電
流を監視する電流検出部７０を有するとともにアクチュ
エータ４を制御する制御基板５と、制御基板５からの信
号で作動する警報装置１１と、を備え、アクチュエータ
４は、制御基板５からの指令によりモータ６が作動した
際、内装式変速機が変速可能な状態になるまで変速用ロ
ッド３への押圧力を蓄圧部８０に蓄圧し、制御基板５
は、変速動作が実行できない場合に増加する電流を電流
検出部７０で検出して警報装置１１を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用の自動変
速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車の電子制御式自動
変速機は従来から実用化されているが、近年、自転車に
おいても電子制御方式の自動変速装置が提案されてい
る。

【０００３】この種の装置はＬＳＩなどからなる回路基
板、この回路基板により制御されるギアードモータ、車
輪の回転速度を検出するセンサ、及びこれらのデバイス
に電源を供給する電池を備えている。

【０００４】その概要は、自転車後輪のスポークに設け
たマグネットを、チェーンステー等に固定した回転セン
サ（磁気センサ）によりセンシングし、この信号を回路
基板にて解析して車速を求める構成となっている。そし
て、回路基板には予め変速機の変速パターン（例えば、
設定する速度範囲に対応する変速ポジション）を記憶さ
せてあり、変速が必要と判断した場合にはギアードモー
タに電力を与える。そして、ギアードモータは減速機を
介して自転車の変速機に接続されたワイヤを押し引き
し、これによって、適切なギア比に自動的にギアチェン
ジされる。

【０００５】このように、自転車用自動変速装置は車速
や負荷（ペダル負荷等）をセンシングすることによっ
て、運転者の意志に関係なく自動的に変速が行われる。
ところで、自転車の変速機は内装式、外装式に拘わら
ず、一般的に、噛み合い式のギアを切り替えて変速する
構造を採っている。このため、変速時には駆動力すなわ
ちペダルの踏力を抜かなければスムースな変速ができな
いという性質がある。

【０００６】これを、前記した自動変速と併せて考える
と、運転者はペダルを踏んでいる最中に不意の自動変速
を体験することとなる。これでは、変速が円滑にできな
いばかりか、変速装置や変速用のモータに無理な負担を
かけて故障の原因になる虞れがある。

【０００７】そこで、本出願人は自動変速が行われる際
に運転者に不快感を感じさせず、また変速装置等に無理
な負担がかからず円滑な変速ができるようにした自転車
用自動変速装置を発明し、先に出願した。

【０００８】その概要は、図１７〜図２２に示すよう
に、自転車の後輪のハブ体には内装式変速機が設けられ
ており、この内装式変速機の軸心部から変速用のロッド
ピンが延出されている。そして、このロッドピンの先端
側を内部に収容する位置に筐体が取り付けられている。
この筐体内には制御基板、電池、受信機、警報を発する
警報装置、及び後輪の回転速度を検出するための回転セ
ンサが設けられている。

【０００９】前記ロッドピンの軸の延長上にはギアード
モータ６を有するアクチュエータ４が配置されている。
このギアードモータ６は、高減速比のギア６ｃの終段ギ
ア６ｂにネジ棒６ａを貫通させてあり、ネジ棒６ａには
スライダ７が外嵌している。前記スライダ７は筒状体に
形成され、その側面からガイドピン７ａが突設されてい
る。このガイドピン７ａはアクチュエータ４の側壁に形
成されたガイド溝内にスライド自在に貫通させてあり、
ネジ棒６ａの回転によって移動できるようになってい
る。

【００１０】また、前記スライダ７の内部にはスプリン
グ８を介して押圧部９がスライド可能に内嵌されてい
る。この押圧部９にはピン９ａが設けられている一方、
スライダ７にはスライド溝７ｂが形成されており、両者
はスライド可能に係合している。押圧部９の先端には位
置検出センサ１０としての電極が設けられており、図２
１に示すように、押圧部９がスプリング８の弾発力に抗
してスライダ７内に引き込んだ状態では、電極（１０）
とスライダ７が接触して通電し、警報装置を作動させて
位置検出ができるようになっている。

【００１１】また、スライダ７には接点バー７ｃが設け
られており、この接点バー７ｃはスライダ位置検出基板
３２に接触するようになっている。スライダ位置検出基
板３２には、内装式変速機の段数分だけの接点が形成さ
れており、接点バー７ｃと各接点３２が接触することに
より、何速であるかを検出できるようになっている。そ
して、この検出信号は制御基板に格納されたソフトウエ
アによって、自動変速のための演算の基礎データとな
る。

【００１２】なお、自転車のハンドルには送信機（コン
トローラ）が設けられている。この送信機は前記受信機
に変速指令信号を送出するためのものである。前記した
構成において、その動作を説明する。

【００１３】ここで、内装式変速機が３速から２速へ変
速される場合を想定すると、まず、制御基板からの指令
によりギアードモータ６が回転する。このため、ネジ棒
６ａが回転しウオームギアのようにスライダ７を終段ギ
ヤ６ｂに対して矢示Ｇ方向に押し出す。

【００１４】すると、スプリング８は押圧部９を押し出
してロッドピン３を押し変速を完了させようとするが、
現状が内装式変速機にトルクがかかっていて（ペダルを
所定以上の踏力にて踏んでいて）変速できない状態であ
れば、スプリング８が圧縮されて押圧部９は現状のまま
の位置に止まる。

【００１５】この状態では押圧部９はスライダ７の内部
に沈入しており、位置検出センサ１０がスライダ７と接
触する。そして、ペダル踏力が少なくなるペダルの上下
死点位置などにかかると内装式変速機５０に所定以上の
トルクが伝達しなくなり変速可能な状態となる。する
と、押圧部９とロッドピン３は、弾性変形していたスプ
リング８の復元力で押され、２速への変速が完了する。

【００１６】以上述べたように、自動変速は変速が可能
な状態になるまで猶予されるため、運転者が不快感を感
じたり、変速装置等に不必要な負担がかかる虞れはな
い。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した発
明では、ギアードモータ６に過剰な負荷がかかったこと
を位置検出センサ（電極）１０により検出する構成を採
っているため、スライダ７と位置検出センサ（電極）１
０は夫々に絶縁体と金属部品とを複合したスイッチ構造
とせざるを得ない。したがって、製造工程が複雑になり
コスト高の要因となる。

【００１８】さらに、可動部分に配線を行う必要が生じ
るため断線などの可能性も否定できない。また、モータ
６の負荷限界点付近でスイッチがオンとなり、保護動作
が行われるようになっているため保護動作が遅れがちに
なるという可能性もあった。

【００１９】本発明は前記事項に鑑みなされたものであ
り、変速機部分の接点スイッチを省略することができ、
断線等の故障を解消できるとともに、部品点数の削減と
保護制御プログラムの単純化をも図ることができるよう
に自転車用自動変速装置を提供することを技術的課題と
する。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は自転車用自動変
速装置であり、前述した技術的課題を解決するために以
下のように構成されている。

【００２１】すなわち、第１の発明は、車輪のハブ体２
に内装した変速機５０の軸心部から延出した変速用ロッ
ド３を押圧する位置に設けられ、変速用ロッド３側へ押
圧力を与えるモータ６と、このモータ６と変速用ロッド
３との間に介挿された蓄圧部８０と、を有するアクチュ
エータ４と、前記モータ６の消費電流を監視する電流検
出部７０を有するとともに前記アクチュエータ４を制御
する制御部５と、前記制御部５からの信号で作動する警
報装置１１と、を備え、前記アクチュエータは、前記制
御部５からの指令によりモータ６が作動した際、内装式
変速機が変速可能な状態になるまで前記変速用ロッド３
への押圧力を前記蓄圧部８０に蓄圧し、前記制御部５
は、変速動作が実行できない場合に増加する電流を電流
検出部７０で検出して警報装置１１を作動させることを
特徴とする。

【００２２】第２の発明は、車輪のハブ体２に内装した
変速機５０の軸心部から延出した変速用ロッド３を押圧
する位置に設けられ、変速用ロッド３側へ押圧力を与え
るモータ６と、このモータ６と変速用ロッド３との間に
介挿された蓄圧部８０と、を有するアクチュエータ４
と、前記モータ６の消費電流を監視する電流検出部７０
を有するとともに前記アクチュエータ４を制御する制御
部５と、前記制御部５からの信号で作動する警報装置１
１と、を備え、前記アクチュエータ４は、前記制御部５
からの指令によりモータ６が作動した際、内装式変速機
５０が変速可能な状態になるまで前記変速用ロッド３へ
の押圧力を前記蓄圧部８０に蓄圧し、前記制御部５０
は、変速動作が実行できない場合に増加する電流を電流
検出部７０で検出して、前記モータ６を元位置にまで復
帰させる指令を出力することを特徴とする。

【００２３】前記内装式変速機５０は、後輪３５のハブ
体２に内装されたギアを切り替えることで減速比を３段
程度に変速できるものであり、そのギアの切り替えを内
装式変速機５０の軸心部と同軸上（車軸２ａと同軸上）
に設けた変速用ロッド（ロッドピン）３の出没によって
行うようになっている。

【００２４】ロッドピン３はハブ体２に内装したコイル
スプリングによって突出方向に付勢されており、最大に
突出させた状態では１速、すなわち低速ギア比となる。
一方、ロッドピン３を最大に沈めた位置では３速、すな
わち高速ギア比となる。

【００２５】前記アクチュエータ４にはモータ（ギアー
ドモータ）６が内装されており、前記ロッドピン３を直
接押圧して変速を行うよう機能する。押圧機構としては
ウオームギアによるものやラックピニオン機構が例示で
きる。また、ロッドピン３をどの位置まで押しているか
を検出するために、ポテンショメータ等の動作位置検出
手段を設けることができる。

【００２６】なお、前記スライダ７と押圧部９との相対
位置が変速待機位置にあるとは、スプリング８が作動し
ている状態、すなわち、ギアードモータ６はある変速位
置に変速しようとしているが、まだ変速が完了していな
い状態を示している。このときモータには電源が供給さ
れているため電流が上昇する。

【００２７】これを電流検出部７０で検出しその信号
（過電流状態にあるとの信号）が制御部（制御基板）５
に入力され、制御基板５が警報装置１１を作動させる。
そして、前記ロッドピン３が押せない状態（運転者のペ
ダル操作により所定以上の駆動力が生じている状態）に
て、ギアードモータ６からの押圧力がロッドピン３側へ
働くと、その押圧力はスプリング８の圧縮作用により蓄
えられ、ギアードモータ６に過剰な負荷はかからないこ
ととなる。すなわち、ギアードモータ６が、無理にロッ
ドピン３を押し下げるまで作動することはない。

【００２８】このように、本発明の自転車用自動変速装
置は、変速の待機状態を運転者に知らせることができる
ため、運転者がペダル踏力を緩めるなどの対応をするこ
とにより、円滑な変速を行わせることができる。

【００２９】前記制御基板５は、マイクロコンピュータ
と入出力ポート、及び電力制御回路から構成されてお
り、マイクロコンピュータの一部を構成するメモリに処
理手順（アプリケーションソフト）と基本プログラム
（オペレーティングシステム）が記憶させてある。な
お、この制御基板５には受信機を含ませることができ
る。

【００３０】この受信機は自転車のハンドル等に取り付
けた送信機からの変速指令を受けてマイクロコンピュー
タに入力するものであり、運転者の意志によるマニュア
ル変速を無線にて行うことができるようになる。

【００３１】これら装置の電源は電池であり、一般的な
アルカリ電池の他、ニッカド電池、ニッケル水素電池、
及びリチウム電池等の二次電池を使用することもでき
る。二次電池を使用した場合は別に設けた太陽パネルや
外部電源により充電することができる。

【００３２】そして、前記した各デバイスと車輪の回転
センサとは同一の筐体内に収容することができる。以上
述べたように、無理な自動変速が行われることはなく、
円滑に変速可能な状態になるまで変速動作が待機され
る。これと同時にモータ６が過負荷状態となった場合に
はこれを検出して、警報装置１１を作動させるか、ある
いは、制御基板５が変速不能と判断してモータ６を逆回
転させ元のギアに戻す。

【００３３】また、ペダル踏力が少なくなるペダルの上
下死点位置などの変速可能な状態（回転トルク減）にな
れば、スプリング８の作用により、即座に変速がなされ
る。このため、運転者が不快感を感じたり、変速装置等
に不必要な負担がかかることはないのは勿論、位置検出
センサ（電極）が不要となるため部品点数や配線の削減
ができた。

【００３４】これにより信頼性の向上とコストダウンが
図れるとともに制御基板５におけるサブルーチンが削減
でき、処理速度も向上することができる。さらに、モー
タ６への供給電流を検出するものであるため、そのスレ
ッショルドレベルの設定変更がソフトウエア上で容易に
行うことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自転車用自動変速
装置を図１〜図１６に示される実施形態について更に詳
細に説明する。

【００３６】自転車１の後輪３５のハブ体２には内装式
変速機５０が設けられており、この内装式変速機５０の
軸心部（車軸２ａ）から変速用のロッドピン３が延出さ
れている。そして、このロッドピン３の先端側を内部に
収容する位置に筐体２０が取り付けられている。

【００３７】前記筺体２０は図１に示すように、自転車
１のチェーンステー１ａに取り付けられており、筺体２
０内には制御基板５、電池２３、受信機５ａ、警報を発
する警報装置１１、及び後輪３５の回転速度を検出する
ための回転センサ２１が設けられている。

【００３８】前記ロッドピン３の軸の延長上にはギアー
ドモータ６を有するアクチュエータ４が配置されてい
る。このギアードモータ６は、高減速比のギアの終段ギ
ア６ｂにネジ棒６ａを貫通させてあり、ネジ棒６ａには
スライダ７が外嵌している。

【００３９】このスライダ７はアクチュエータ４の内部
にスライド可能に内嵌されており、前記ネジ棒６ａの回
転により矢示Ｆ方向に移動できるようになっている（図
１０）。また、このスライダ７の内部には図１０〜図１
２に示すようにスプリング８を介して押圧部９がスライ
ド可能に内嵌されている。このスプリング８は、制御部
５からの指令によりモータが作動した際、内装式変速機
５０が変速可能な状態になるまでロッドピン３への押圧
力を蓄圧するための蓄圧部８０として設けられている。
なお、この蓄圧部８０の構造は図１３〜図１５に示すよ
うに変速用のロッドピン３と押圧部９との間にスプリン
グ８を設ける構造としてもよい。但しこの場合、押圧部
９とスライダ７とは固定状態とする。なお、蓄圧部８０
の詳細は、後述の変速動作の説明とともに説明する。

【００４０】スライダ７の側面にはガイドピン７ａが突
設されている。このガイドピン７ａはアクチュエータ４
の側壁に形成されたガイド溝４ａ内にスライド自在に貫
通させてあり、スライダ７の移動に伴いガイド溝４ａ内
をスライドする。また、ガイドピン７ａには接点バー７
ｃが設けられており、接点バー７ｃはスライダ位置検出
基板３２に接触するようになっている。スライダ位置検
出基板３２には、内装式変速機５０の段数分（ここでは
３段）だけの接点３２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成されて
いて、どの接点が接点バー７ｃに接触しているかによっ
て現在の段数が出力されるようになっている。すなわ
ち、接点バー７ｃと接点３２ａが接触した場合には３
速、接点バー７ｃと接点３２ｂが接触した場合には２
速、接点バー７ｃと接点３２ｃが接触した場合には１速
であることが検出される。

【００４１】そして、この検出信号は制御基板５のソフ
トウエアによって、自動変速のための演算の基礎データ
となる。なお、自転車１のハンドル３１には送信機（コ
ントローラ）３０が設けられている。この送信機３０は
前記受信機５ａに変速指令信号を送出するためのもので
あり、運転者によるボタン操作にて変速段数を指定する
ことができるようになっている。

【００４２】以上の構成とすることで、前記内装式変速
機５０は、手動変速と自動変速の双方を可能とすること
ができる。すなわち、手動変速は運転者が送信機３０を
操作し、筐体２０内の受信機５ａでこの信号を受けてギ
アードモータ６を制御する。一方、自動変速は回転セン
サ２１にて後輪３５の回転速度を検出し、制御基板５に
予め記憶された変速手順に応じてギアードモータ６を制
御する。例えば、車輪の回転速度信号に基づき、自転車
が８ｋｍ／ｈ未満の速度のときには、マイクロコンピュ
ータ（回路基板５）がローギアを選択する。また、自転
車が８ｋｍ／ｈ以上１５ｋｍ／ｈ未満の速度のときに
は、マイクロコンピュータはセカンドギアを選択する。
同様に、自転車が１５ｋｍ／ｈ以上の速度のときには、
マイクロコンピュータはサード（トップ）ギアを選択す
る、というように内装式変速機５０を自動的に制御する
ものである。

【００４３】そして、前記筐体２０はこれを包囲するよ
う金属で形成された保護ブラケット３３を介して自転車
１側に固定される。ここで、アクチュエータ４での変速
動作について図１０〜図１５を参照して説明する。

【００４４】まず、スライダ７の内部にスプリング８を
内嵌した構造のアクチュエータ４の変速動作について説
明する。初めに内装式変速機５０が２速から１速へ変速
される場合を想定すると、まず、制御基板５からの指令
によりギアードモータ６が回転する。このため、ネジ棒
６ａが回転しウオームギアのようにスライダ７を矢示Ｇ
方向に押し出す（図１１）。

【００４５】すると、スプリング８は押圧部９を押し出
してロッドピン３を押し変速を完了させようとするが、
現状が内装式変速機５０にトルクがかかっていて（ペダ
ルを所定以上の踏力にて踏んでいて）変速できない状態
であれば、スプリング８が圧縮されて押圧部９は現状の
ままの位置に止まる。

【００４６】この状態では押圧部９はスライダ７の内部
に沈入している。そして、ペダル踏力が少なくなるペダ
ルの上下死点位置などにかかると内装式変速機５０に所
定以上のトルクが伝達しなくなり変速可能な状態とな
る。すると、押圧部９とロッドピン３は、弾性変形して
いたスプリング８の復元力で押され、１速への変速が完
了する（図１２）。

【００４７】これと同様に３速から２速への変速も行わ
せることができる。また、３速での変速待機の状態のま
ま、直接１速への変速を行わせることもできる。内装式
変速機５０が変速可能な状態では、ロッドピン３の移動
（押圧）は、スプリング８をほとんど圧縮させない状態
（スライダ７と押圧部９との相対的な位置を変化させな
い状態）にて行うことができる。

【００４８】続いて、ロッドピン３と押圧部９との間に
スプリング８を備えた構造のアクチュエータ４の変速動
作について図１３〜図１５を参照して説明する。なお、
基本的な構造及び動作は前記スライダ７内部にスプリン
グ８を内嵌した構造のアクチュエータ４と略同様である
ため、同一部分には同一符号を付しその説明を簡略化す
る。

【００４９】内装式変速機５０が２速から１速へ変速さ
れる場合を想定すると、まず、制御基板５からの指令に
よりギアードモータ６が回転する。このため、ネジ棒６
ａが回転しウオームギアのようにスライダ７を矢示Ｇ方
向に押し出す（図１４）。また、この構造では押圧部９
がスライダ７に対して固定状態にあるため、スライダ７
の移動と共に押圧部９も矢印Ｇ方向に移動する。

【００５０】すると、押圧部９はスプリング８を介して
ロッドピン３を押し変速を完了させようとするが、現状
が内装式変速機５０にトルクがかかっていて（ペダルを
所定以上の踏力にて踏んでいて）変速できない状態であ
れば、スプリング８が圧縮されてロッドピン３は現状の
ままの位置に留まる。

【００５１】なお、この状態において押圧部９は、既に
変速可能な位置に達している（図１４）。そして、ペダ
ル踏力が少なくなるペダルの上下死点位置などにかかる
と、内装式変速機５０に所定以上のトルクが伝達しなく
なり変速可能な状態となる。すると、ロッドピン３は、
弾性変形していたスプリング８の復元力で内装式変速機
５０方向へ押され、１速への変速が完了する。

【００５２】これと同様に３速から２速への変速も行わ
せることができる。また、３速での変速待機の状態のま
ま、直接１速への変速を行わせることもできる。内装式
変速機５０が変速可能な状態では、ロッドピン３の移動
（押圧）は、スプリング８をほとんど圧縮させない状態
（押圧部９とロッドピン３との相対的な位置を変化させ
ない状態）にて行うことができる。

【００５３】よって、変速機５０が変速可能な状態とな
るまでロッドピン３の移動は猶予され、運転者が不快感
を感じたり、変速装置等に不必要な負担がかかることな
く変速を完了することができる。なお、上記変速動作を
説明するに際して、内装式変速機５０の変速機構はロッ
ドピン３を最大に突出した状態を１速、最大に沈めた状
態を３速としたが、上記に限らずその逆としてもよい。
つまり、２速から１速への変速が１速から２速への変
速、３速から２速への変速が２速から３速への変速とい
うように各変速ギアの位置関係を変更してもよい。

【００５４】前記モータ６は図２に示すように、制御基
板５で制御される電力制御装置７１によって駆動され
る。そして、電力制御装置７１とモータ６との間には電
流検出部７０が介挿されている。電流検出部７０は概念
的には低抵抗の送電線の両端に高感度電圧計を接続した
原理となっている。実際には両端電圧をＡ／Ｄコンバー
タを介して制御基板５に入力する構成が採られている。

【００５５】そして、自動変速がスムースに行われた場
合は、モータ６は通常負荷で回転できるため図３に示す
ように、過負荷Ｐ４以下の電流で動作が完了する。一
方、自動変速がスムースに行われない場合には図４に示
すように、モータ６の消費電流は過負荷Ｐ４（安全レベ
ルＰ１以上）を越えることとなる。ここで、過負荷検出
が行われるが、その検出レベルはＰ２からＰ３までの任
意の値に設定できる。

【００５６】前記した構成において、その動作を図５に
示すフローチャートにより説明する。スタート後、ステ
ップ１０１にて、変速情報が変更されたか否かを判断す
る。変速情報が変更されたとは、自転車が坂路にさしか
かった等、負荷が変化したか否かという意味である。こ
こで否定枝はステップ１０１のループとなり、肯定枝は
モータを起動させるステップ１０２に移行する。ここで
は、どちらの方向（減速／増速）に変速するかを選択す
るステップ１０３に移行し、モータを押す方向（ロッド
ピン３を押す方向）に変速する場合（ステップ１０５）
と、モータ６を離す方向（ロッドピン３を復帰させる方
向）に変速する場合（ステップ１０６）とに分岐する。

【００５７】次に、ステップ１０４及びステップ１０５
の後段は、モータ６がロックしているか否かが判断され
るステップ１０６に移行し、変速が不能（ペダルのトル
クが大きいとき等）な場合はモータ６がロックしてステ
ップ１０７に移行する（ロックしていないときはステッ
プ１０１のループとなる）。

【００５８】そして、ステップ１０７では制御基板５か
ら停止命令が出力され、警告ブザーを鳴らすステップ１
０８を経て変速前のギアに復帰させるようモータを逆回
転させるステップ１０９に移行する。この保護動作は例
えば１／１００秒単位で実行されるため、モータの保護
がより的確に行える。

【００５９】このように、自動変速は変速が可能な状態
になるまで猶予されるため、運転者が不快感を感じた
り、変速装置等に不必要な負担がかかる虞れはない。ま
た、消費電流が過剰になったことを制御基板５が感知
し、警報装置１１を作動させることにより、運転者は自
動変速中であることを認識でき、ペダルへの踏力を減じ
るなどしてよりスムースな変速が可能となる。

【００６０】さらに、消費電流が一定時間過剰なままで
あれば、変速動作を停止させるので、機器に損傷を与え
る可能性が極めて低くなる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、制御部からの指令によ
りモータが作動した際、内装式変速機が変速可能な状態
になるまで変速用ロッドへの押圧力を蓄圧部にて蓄圧し
て、変速を待機するようにした。そして、ペダル踏力が
少なくなるペダルの上下死点位置などで変速が実行され
る。

【００６２】したがって、運転者が自動変速に伴う不快
感を感じることがない。また、変速装置等に過剰な（不
必要な）負荷がかかる状態にて強制的に自動変速が行わ
れることはない。

【００６３】そして、変速に負荷がかかってモータが過
負荷状態になると、電流値を検出することにより警報あ
るいは変速の中止が行われる。このため、変速に負荷が
かかったことを機械スイッチで検出するものに比較して
構造が簡単になるとともに、信頼性が大幅に向上した。

【００６４】また、制御部における情報処理のステップ
が少なくなり、迅速な保護動作が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の自転車用自動変速装置の全体を示す
部分断面図。

【図２】実施形態の自転車用自動変速装置のブロック
図。

【図３】実施形態の自転車用自動変速装置の動作説明
（正常時）のためのグラフ図。

【図４】実施形態の自転車用自動変速装置の動作説明
（保護動作時）のためのグラフ図。

【図５】実施形態の自転車用自動変速装置のフローチャ
ート図。

【図６】実施形態の自転車用自動変速装置のアクチュエ
ータ部を示す平面図。

【図７】実施形態の自転車用自動変速装置のアクチュエ
ータ部分の側面図。

【図８】実施形態の自転車用自動変速装置のアクチュエ
ータ部分の正面図。

【図９】実施形態の自転車用自動変速装置の位置検出セ
ンサを示す平面図。

【図１０】実施形態の自転車用自動変速装置の動作を説
明するための蓄圧部付近の断面図。

【図１１】実施形態の自転車用自動変速装置の動作を説
明するための蓄圧部付近の断面図。

【図１２】実施形態の自転車用自動変速装置の動作を説
明するための蓄圧部付近の断面図。

【図１３】実施形態の自転車用自動変速装置の動作を説
明するための蓄圧部付近の断面図。

【図１４】実施形態の自転車用自動変速装置の動作を説
明するための蓄圧部付近の断面図。

【図１５】実施形態の自転車用自動変速装置の動作を説
明するための蓄圧部付近の断面図。

【図１６】実施形態の自転車用自動変速装置を自転車に
装着した状態を示す側面図。

【図１７】本出願人が先に提案した自転車用自動変速装
置のアクチュエータ部を示す分解側面図。

【図１８】本出願人が先に提案した自転車用自動変速装
置の蓄圧部周囲を示す断面図。

【図１９】本出願人が先に提案した自転車用自動変速装
置の蓄圧部周囲を示す側面図。

【図２０】本出願人が先に提案した自転車用自動変速装
置の動作を説明するための蓄圧部付近の断面図。

【図２１】本出願人が先に提案した自転車用自動変速装
置の動作を説明するための蓄圧部付近の断面図。

【図２２】本出願人が先に提案した自転車用自動変速装
置の動作を説明するための蓄圧部付近の断面図。

【符号の説明】

１ 自転車 ２ ハブ体 ３ ロッドピン（変速用ロッド） ４ アクチュエータ ５ 制御基板（制御部） ６ ギアードモータ（モータ） ７ スライダ ８ スプリング ９ 押圧部 ７０ 電流検出部 １１ 警報装置 ５０ 内装式変速機 ８０ 蓄圧部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪のハブ体に内装した変速機の軸心部か
   ら延出した変速用ロッドを押圧する位置に設けられ、変
   速用ロッド側へ押圧力を与えるモータと、このモータと
   変速用ロッドとの間に介挿された蓄圧部と、を有するア
   クチュエータと、 前記モータの消費電流を監視する電流検出部を有すると
   ともに前記アクチュエータを制御する制御部と、 前記制御部からの信号で作動する警報装置と、を備え、 前記アクチュエータは、前記制御部からの指令によりモ
   ータが作動した際、内装式変速機が変速可能な状態にな
   るまで前記変速用ロッドへの押圧力を前記蓄圧部に蓄圧
   し、 前記制御部は、変速動作が実行できない場合に増加する
   電流を電流検出部で検出して警報装置を作動させること
   を特徴とする自転車用自動変速装置。
2. 【請求項２】車輪のハブ体に内装した変速機の軸心部か
   ら延出した変速用ロッドを押圧する位置に設けられ、変
   速用ロッド側へ押圧力を与えるモータと、このモータと
   変速用ロッドとの間に介挿された蓄圧部と、を有するア
   クチュエータと、 前記モータの消費電流を監視する電流検出部を有すると
   ともに前記アクチュエータを制御する制御部と、 前記制御部からの信号で作動する警報装置と、を備え、 前記アクチュエータは、前記制御部からの指令によりモ
   ータが作動した際、内装式変速機が変速可能な状態にな
   るまで前記変速用ロッドへの押圧力を前記蓄圧部に蓄圧
   し、 前記制御部は、変速動作が実行できない場合に増加する
   電流を電流検出部で検出して、前記モータを元位置にま
   で復帰させる指令を出力することを特徴とする自転車用
   自動変速装置。