JP2001171583A - 自転車ハブ変速機用速度検出装置 - Google Patents

自転車ハブ変速機用速度検出装置

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JP2001171583A JP2000350530A JP2000350530A JP2001171583A JP 2001171583 A JP2001171583 A JP 2001171583A JP 2000350530 A JP2000350530 A JP 2000350530A JP 2000350530 A JP2000350530 A JP 2000350530A JP 2001171583 A JP2001171583 A JP 2001171583A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサを確実に自転車に固定することがで
き、美観を損なうことがない速度検出装置を提供する。 【解決手段】 自転車ハブ変速機用速度検出装置であっ
て、ハブ変速機10を操作するためのモータユニット14
と、モータユニット外表面において該モータユニット14
に装着された速度信号検知用の速度センサ18とを備えて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車用コンピュ
ータに関し、より詳しくは、自転車変速機に使用される
モータに一体的に備えられた速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】自転車に搭載されたコンピュータは、し
ばしば自転車の速度、移動距離、ペダル速度などの様々
な乗車情報を測定、計算、表示する為に用いられる。そ
のようなコンピュータは、一般的に、ハンドルに装着さ
れたディスプレイと、前輪もしくは後輪に装着された少
なくとも一つのセンサアッセンブリとを備えている。該
センサアッセンブリは、通常、車輪のスポークの一つに
装着された磁石と、車輪の回転時に前記磁石がごく近く
を通過するように自転車フレームに装着された磁気セン
サとを備えている。該磁気センサはワイヤに接続され、
該ワイヤは自転車フレームに沿って前記ディスプレイま
で案内されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記公知の自転車用コ
ンピュータの問題点は、前記磁気センサがストラップを
用いて、ステアリングフォークチューブやリアチェーン
ソーなどのフレーム小径部に装着されていることであ
る。装着部の径が小さいために、前記ストラップはセン
サを適切な位置に維持するのに十分な摩擦力を付加する
ことができない。その結果、前記センサは、前記チュー
ブの周りを回る、もしくは前記チューブに沿って動き、
その結果、前記磁石を正確に検出できなくなるおそれが
ある。この現象は、装着部位となるチューブがテーパ状
であったり環状でない場合、特に著しい。結果的に、ラ
イダはセンサの位置を定期的に調整しなければならな
い。
【０００４】また、従来の自転車用コンピュータの別な
問題として、センサからディスプレイへ接続されるワイ
ヤによって煩雑な外観となるという問題がある。この問
題は、それぞれが専用のワイヤを有する他の電機部品が
自転車に装着されている場合に顕著となる。
【０００５】前記観点から、従来技術における前記問題
点を解消し得る速度検出装置に対する要望が存在する。
本発明は、従来技術における該要望、及び本開示から当
業者にとって明らかな他の要望に鑑みなされたものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、自転車変速機
を変速するために使用されるモータユニットに一体化さ
れた速度センサに関する。本発明の一態様においては、
モータユニットは内装ハブ変速機を操作する為に備えら
れ、且つ、速度センサは速度信号を検出すべく前記モー
タユニットの外表面において該モータユニットに装着さ
れる。前記速度センサは前記モータユニットに装着され
るので、前記速度センサの位置は自転車に対してしっか
りと固定され得る。さらに、前記速度センサ用のワイヤ
は、前記モータ用のワイヤハーネスに一体的に形成され
ることができ、これにより自転車に沿った個別のワイヤ
経路の必要性を除去することができる。
【０００７】好ましくは、前記モータユニットは、車軸
が貫通する環状ハウジングと、前記ハブ変速機と係合す
るように、駆動リング回転軸回りに回転する駆動リング
と、前記駆動リングを回転させるモータとを備えること
ができる。
【０００８】斯かる構成により、前記モータユニットが
前記ハブ変速機の極近接位置に配置されることが可能と
なり、従って、磁石などの信号源が装着される自転車ス
ポークの極近傍に位置され得る。前記モータユニットは
自転車フレームに固定され得るから、センサは片持ち支
持の状態で前記ハウジングにしっかりと装着され、且
つ、移動する危険性が他の形態におけるよりも少ない状
態で、前記信号源により近接した位置までスポークに向
かって延びることが可能となる。
【０００９】好ましくは、前記モータユニットは、該モ
ータユニットへの入出力信号を伝達するためのコネクタ
を有し、該コネクタは、前記ハウジングの外周部に径方
向外方を向くように設けられることができる。斯かる構
成によれば、前記車軸の回転軸方向における、前記モー
タユニットの寸法を小さくすることができる。
【００１０】さらに、好ましくは、前記モータユニット
への入出力信号を伝達すべく、前記コネクタに接続され
得るように構成された電気コネクタをさらに備え、前記
速度センサが該電気コネクタに装着されることができ
る。斯かる構成によれば、配線の接続を容易にすること
ができる。
【００１１】本発明のこれらの目的及び他の目的、特
徴、形態及び利点は、本発明の好ましき実施の形態を開
示している以下の詳細な説明及び添付の図面から、当業
者にとり明らかとなるであろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明に従った自転車ハブ
変速機１０，モータユニット１４、及び速度センサ１８
の特定形態の背面図であり、図２は図１に示された自転
車ハブ変速機１０、モータユニット１４、及び速度セン
サ１８の部分分解図である。前記ハブ変速機１０はシマ
ノ株式会社より商品名Nexus（登録商標）で発売された
ハブ変速機等の一般的なハブ変速機である。前記ハブ変
速機１０は車軸Ｘを画するハブ軸２６周りを回転するハ
ブシェル２２を有する。ドライブスプロケット３０は、
周知の方法に従った複数の駆動経路を介して、チェーン
（図示せず）からの駆動力をハブシェル２２へ伝達すべ
く、前記駆動力を前記ハブシェル２２内に配された遊星
ギア変速機へ伝える。同じく商品名Nexus（登録商標）
で発売されている一般的なハブブレーキ３４はハブ変速
機１０と共に使用され得る。ハブ変速機１０及びハブブ
レーキ３４は構造が知られているので、詳しい説明は省
略する。
【００１３】ハブシェル２２は、複数のスポーク４４を
装着するための一組のスポークフランジ３８、４０を有
しており、車輪のリム（図示せず）に装着される。磁石
４８の形態を成す信号源は、ねじ５２及びカラー５４を
用い、一般的な方法に従って、前記スポークの一つ４４
ａに装着されている。
【００１４】図１〜図３に示されているように、モータ
ユニット１４は、ハブ軸２６を受け入れる開口部６２が
形成された駆動リング６０を有する環状のモータユニッ
ト５８を備えている。モータユニット１４がハブ変速機
１０に装着されると、駆動リング６０はハブ変速機１０
の一部を形成する回転自在なクラッチアクチュエータ６
６と係合し、モータユニット１４は、該モータユニット
１４の装着フランジ７４を押圧するナット７０によっ
て、ハブ変速機１０に保持される。前記装着フランジ７
４は、前記ハブ変速機１０の構成要素を共に保持するハ
ブナット７８に対して押圧される。
【００１５】図１及び図４に特によく示されているよう
に、モータハウジング５８内には、シャフト９８を介し
てモータハウジング５８に回転自在に装着された大径ギ
ア９４と噛合するドライブギア９０を軸支するドライブ
シャフト８６を備えたモータ８２が配置されている。小
径ギア１０２は大径ギア９４と一体的に形成されてお
り、この小径ギア１０２は、シャフト１０８を介してモ
ータハウジング５８に回転自在に軸支されている大径ギ
ア１０４と噛合している。大径ギア１０４と一体形成さ
れた小径ギア１１２は、駆動リング軸として機能する車
軸Ｘ回りに駆動リング６０を回転させるべく該駆動リン
グと噛合している。このように、大径ギア９４、小径ギ
ア１０２、大径ギア１０４、及び小径ギア１１２は、駆
動リング６０が駆動ギア９０より小さい速度で回転でき
るように、ギア減速ユニットを形成している。ポテンシ
ョメータ１２０も同様に駆動リング６０に係合してお
り、駆動リング６０の位置を示す信号を提供している。
駆動モータ８２用信号とポテンショメータ１２０からの
信号とは、ワイア１２８を通じて雄型コネクタ１２４に
伝達される。
【００１６】コネクタハウジング１３３内に配置された
着脱可能なプラグ形式の雌型電気コネクタ１３２は、多
重ワイヤ信号ケーブル１３４の端部に位置されている。
該雌型電気コネクタ１３２は、前記雄型コネクタ１２４
における対応する電気コンタクトと当接する複数の電気
コンタクタ１３５を有する。前記雌型電気コネクタ１３
２は、固定ねじ１３６によりモータハウジング５８上の
所定の位置に保持されている。磁気センサ１４０は、ハ
ブ変速機１０に面したコネクタハウジング１３３の外表
面１５０に装着されている。センサ１４０は、粘着、圧
着、接着、もしくはその他の種々方法で装着され得る。
本実施形態では、磁気センサ１４０は、コネクタハウジ
ングの前記外表面１５０に略直行し且つ前記車軸に略平
行な方向に延びる同心円上の長手軸Ｙを有する筒状部材
とされている。
【００１７】前記モータハウジング５８は前記ハブ軸２
６に固着されており、且つ前記コネクタハウジング１３
３は前記モータハウジング５８に固着されているので、
センサ１４０の位置はしっかりと固定されている。また
前記コネクタハウジング１３３は通常、堅く強い材料か
ら作られるので、センサ１４０は、コネクタハウジング
１３３に、片持ち支持の状態でしっかり支持されてい
る。これらのことにより、センサ１４０は磁石４８に大
変近接する位置まで達するように、前記コネクタハウジ
ング１３３から比較的長い距離を延びることができる。
【００１８】本発明を説明する為に種々の実施の形態を
選択したが、特許請求の範囲によって画される発明の技
術的範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が
可能である。例えば、種々の構成要素の大きさ、形状、
配置又は姿勢は、所望により変更し得る。１つの部材の
機能を２又はそれ以上の部材によって奏し得るように構
成することも可能であるし、さらに、その逆も可能であ
る。また、特定形態が有し得る全ての効果を同時に奏す
ることは必要ではない。従来技術に対して新規な構成は
それぞれ、該構成単独で、もしくは他の構成との組み合
わせにおいて、それらの包含される構成的及び／又は機
能的概念を含み、出願人によるさらなる発明の別個の説
明と解釈されるべきである。このように、本発明の技術
的範囲は、前述した特定構成、又は特定の構成又は特定
の特徴に直接的に表現されるものによって、限定される
ものではない。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、センサ
を確実に自転車に固定することができる。また、モータ
ユニット操作信号及び／又は、他の制御信号を伝達する
ワイヤとして、着脱可能なプラグ形式のコネクタに接続
された多重ワイヤ信号通信ケーブルを用いれば、美観を
損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従った、自転車ハブ変速機、
モータユニット、速度センサの特定形態の背面図であ
る。
【図２】図２は図１に示した自転車ハブ装置、モータユ
ニット、速度センサの部分分解図である。
【図３】図３は図２に示されたモータユニット及びコネ
クタの側面図である。
【図４】図４はモータユニットの一部を切り取った図で
ある。
【符号の説明】
１０ ハブ変速機 １４ モータユニット １８ 速度センサ ２２ ハブシェル ２６ ハブ軸 ４４ スポーク ４８ 磁石 ５８ モータハウジング ６０ 駆動リング ８２ モータ １３２ 雌型電気コネクタ １２４ 雄型コネクタ １３３ コネクタハウジング １４０ 磁気センサ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自転車ハブ変速機用速度検出装置であっ
    て、 ハブ変速機を操作するためのモータユニットと、 モータユニット外表面において該モータユニットに装着
    された速度信号検知用の速度センサとを備えていること
    を特徴とする速度検出装置。
  2. 【請求項２】 前記速度センサは、磁気センサを有して
    いることを特徴とする請求項１に記載の速度検出装置。
  3. 【請求項３】 前記モータユニットは、ハブ軸が貫通し
    得るように構成された環状ハウジングを有することを特
    徴とする請求項１又は２に記載の速度検出装置。
  4. 【請求項４】 前記モータユニットは、さらに、前記ハ
    ブ変速機と係合するための駆動リングと、該駆動リング
    を回転させるモータとを有し、 前記駆動リングは該駆動リングの回転軸周りを回転する
    ことを特徴とする請求項３に記載の速度検出装置。
  5. 【請求項５】 前記駆動リング及び前記モータは、前記
    環状ハウジング内に配設されていることを特徴とする請
    求項４に記載の速度検出装置。
  6. 【請求項６】 前記速度センサは、前記駆動リングの回
    転軸に対し略平行な速度センサ軸に沿って延びているこ
    とを特徴とする請求項４に記載の速度検出装置。
  7. 【請求項７】 前記モータユニットは、該モータユニッ
    トへの入出力信号を伝達するためのコネクタを有し、 該コネクタは、前記ハウジングの外周部に径方向外方を
    向くように設けられていることを特徴とする請求項３か
    ら６の何れかに記載の速度検出装置。
  8. 【請求項８】 前記モータユニットへの入出力信号を伝
    達すべく、前記コネクタに接続され得るように構成され
    た電気コネクタをさらに備え、 前記速度センサが該電気コネクタに装着されていること
    を特徴とする請求項７に記載の速度検出装置。
  9. 【請求項９】 前記モータユニットへの入出力信号を伝
    達するための電気コネクタをさらに備え、 前記速度センサが該電気コネクタに装着されていること
    を特徴とする請求項１から７の何れかに記載の速度検出
    装置。
  10. 【請求項１０】 前記電気コネクタは、複数の電気コン
    タクトを有する着脱可能なプラグを備えていることを特
    徴とする請求項９に記載の速度検出装置。
  11. 【請求項１１】 前記速度センサは、前記電気コネクタ
    の外表面から延びていることを特徴とする請求項９また
    は１０に記載の速度検出装置。
  12. 【請求項１２】 前記速度センサの形状は、略円筒形状
    であることを特徴とする請求項１から１１の何れかに記
    載の速度検出装置。
  13. 【請求項１３】 自転車ホイール用の速度検出装置であ
    って、 ハブ軸周りに回転するハブ変速機と、 前記ハブ変速機から径方向外方に延びる複数のスポーク
    と、 速度信号を発生する為に、前記複数のスポークの少なく
    とも一つに配設された速度信号発生ユニットと、 前記ハブ変速機を操作するモータユニットと、 前記速度信号を検出すべく、前記モータユニットに装着
    された速度センサとを備えていることを特徴とする速度
    検出装置。
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