JP2004352227A - 自転車用電子サーボ支援型変速装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】変速部9、10における第1スプロケット11、12からそれに隣接する第2スプロケット11、12への自転車用変速装置8のチェーン13の移動を要求する信号を受信するステップと、前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも小さい場合に、前記第2スプロケットに対する上段変速位置を得るステップと、前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも大きい場合に、前記第2スプロケットに対する下段変速位置を得るステップと、前記チェーン13のガイドエレメント14、15を、前記変速部9、10の軸方向において、前記第1スプロケットから、前記第2スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置へ移動させるように前記変速部9、10のアクチュエータ16、17を駆動するステップとを備えた。
【選択図】図2
Description
a)少なくとも二つのスプロケットを有する変速部における第1スプロケットからそれに隣接する第2スプロケットへの自転車用変速装置のチェーンの移動を要求する信号を受信するステップと、
b1)前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも小さい場合に、前記第2スプロケットに対する上段変速位置を得るステップと、
b2)前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも大きい場合に、前記第2スプロケットに対する下段変速位置を得るステップと、
c)前記チェーンのガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記第1スプロケットから、前記第2スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動するステップとを備えている。
c1)前記ステップ(c)で移動させた前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持するステップと、それに続いて、
d)前記ガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記変速位置から、前記第2スプロケットの理論位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動するステップとを備える。
自転車の後輪のハブに設けられている少なくとも二つのスプロケットを有する変速部の軸方向に、チェーンをガイドエレメントを介して移動させる、モータを有する後側アクチュエータと、
自転車のペダル・クランク軸に設けられている少なくとも二つのスプロケットを有する変速部の軸方向に、チェーンをガイドエレメントを介して移動させる、モータを有する前側アクチュエータと、
各変速部における第1スプロケットからそれに隣接する第2スプロケットへの前記チェーンの移動を要求する信号を発生する手段と、
前記後側アクチュエータと前側アクチュエータとに接続され、前記チェーン移動要求信号を受信して、前記後側または前側アクチュエータを駆動する電子制御装置とを備えた自転車用変速装置において、
前記電子制御装置が、前記ガイドエレメントを、前記第1スプロケットから、前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも小さい場合には前記第2スプロケットに対する上段変速位置へ、前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも大きい場合には前記第2スプロケットに対する下段変速位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータを駆動することを特徴とする。
図1において、自転車1、特に競技用自転車は、周知のように後輪4の支持構造体3と前輪6を支持するフォーク5とを構成する管部材で形成したフレーム2を備えている。管構造のハンドル70は、フォーク5と連結され、フォーク5を操縦できる。
ステップ105または106において、後側記憶手段49(前側記憶手段50)から第2スプロケット11(12)の理論位置を直接読み出すか、または、後述のように記憶手段49(50)から読み出した情報に基づいて理論位置を導き出すことにより記憶手段49(50)から理論位置を得て、
第2スプロケット11(12)の理論位置に、オーバーストローク記憶手段51に記憶されている適切なオーバーストローク量を後述のように代数的に加算する(ステップ107および/または108)ことにより、実行する。
7 ペダル・クランク軸
8 自転車用(電子サーボ支援型)変速装置
9 後側変速部
10 前側変速部
11 後側(第1または第2)スプロケット
12 前側(第1または第2)スプロケット
13 チェーン
14 後側ガイドエレメント
15 前側ガイドエレメント
16 後側アクチュエータ
17 前側アクチュエータ
18 後側検出器(位置検出手段)
19 前側検出器(位置検出手段)
30 配電盤
40 電子制御装置
47 後側カウンター
48 前側カウンター
49 後側記憶手段
50 前側記憶手段
51 オーバーストローク記憶手段
52 変速記憶手段
60 表示装置
A 後側変速部の軸
B 前側変速部の軸
Claims (30)
- 自転車用変速装置(8)を電子的にサーボ支援する方法であって、
a)少なくとも二つのスプロケットを有する変速部(9、10)における第1スプロケット(11、12)からそれに隣接する第2スプロケット(11、12)への自転車用変速装置(8)のチェーン(13)の移動を要求する信号を受信する(101、102)ステップと、
b1)前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも小さい場合に(101)、前記第2スプロケットに対する上段変速位置を得る(103)ステップと、
b2)前記第1スプロケットの直径が前記第2スプロケットの直径よりも大きい場合に(102)、前記第2スプロケットに対する下段変速位置を得る(104)ステップと、
c)前記チェーン(13)のガイドエレメント(14、15)を、前記変速部(9、10)の軸方向において、前記第1スプロケットから、前記第2スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置へ移動させるように、前記変速部(9、10)のアクチュエータ(16、17)を駆動する(109、110)ステップとを備えた方法。 - 請求項1において、
前記第2スプロケット(11、12)に対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第2スプロケット(11、12)の理論位置について非対称である方法。 - 請求項1または2において、
前記第2スプロケットに対する上段変速位置を得る(103)前記ステップ(b1)が、
b11)前記第2スプロケットの理論位置を得る(105)ステップを有する方法。 - 請求項3において、
前記第2スプロケットに対する上段変速位置を得る(103)前記ステップ(b1)が、
b12)所定のオーバーストローク量を前記第2スプロケットの理論位置に代数的に加算する(107)ステップを有する方法。 - 請求項1から4までのいずれか一項において、
前記第2スプロケットに対する下段変速位置を得る(104)前記ステップ(b2)が、
b21)前記第2スプロケットの理論位置を得る(106)ステップを有する方法。 - 請求項5において、
前記第2スプロケットに対する下段変速位置を得る(104)前記ステップ(b2)が、
b22)所定のオーバーストローク量を前記第2スプロケットの理論位置に代数的に加算する(108)ステップを有する方法。 - 請求項1から6までのいずれか一項において、
c1)前記ステップ(c)で移動させた前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する(112、114、117〜121)ステップと、
d)前記ガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記変速位置から、前記第2スプロケットの理論位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動する(116)ステップとを備えた方法。 - 請求項7において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ(c1)が、
e)所定の時間(T)だけ待機する(113〜114)ステップを有する方法。 - 請求項7において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ(c1)が、
f)移動終了要求信号を待機する(117)ステップを有する方法。 - 請求項7において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ(c1)が、
g)所定の最小時間(Tmin)だけ待機する(118〜119)ステップと、
h)移動終了要求信号を待機する(117)ステップとを有する方法。 - 請求項7において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ(c1)が、
h)所定の最小時間(Tmin)の経過をモニターする(119、120)ステップと、
i)移動終了要求信号の受信をモニターする(117)ステップとを有し、
前記ステップ(d)が、前記移動終了要求信号(119)の受信時(117)と前記所定の最小時間(Tmin)の経過時(119)との遅い方に実行される方法。 - 請求項7において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ(c1)が、
i)移動終了要求信号の受信をモニターする(117)ステップと、
j)所定の最大時間(Tmax)の経過をモニターする(120、121)ステップとを有し、
前記ステップ(d)が、前記移動終了要求信号の受信時(117)と前記所定の最大時間(Tmax)の経過時(121)との早い方に実行される方法。 - 請求項7において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ(c1)が、
h)所定の最小時間(Tmin)の経過をモニターする(119、120)ステップと、
i)移動終了要求信号の受信をモニターする(117)ステップと、
j)所定の最大時間(Tmax)の経過をモニターする(120、121)ステップとを有し、
前記ステップ(d)が、前記移動終了要求信号の受信(117)が前記所定の最大時間(Tmax)の経過(121)よりも前である場合には、前記移動終了要求信号の受信時(117)と前記所定の最小時間(Tmin)の経過時(119)との遅い方に実行され、前記所定の最大時間(Tmax)の経過が前記移動終了要求信号の受信(117)よりも前である場合には、前記所定の最大時間(Tmax)の経過時(121)に実行される方法。 - 請求項1から13までのいずれか一項において、
前記変速位置もしくは前記オーバーストロークの量および/または前記所定の各時間(T、Tmin、Tmax)の値を設定する(205)ステップを備えた方法。 - 自転車用変速装置(8)を電子的にサーボ支援するためのプログラムであって、
コンピュータで実行した場合に請求項1から14のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するのに適したプログラムコード手段を備え、少なくとも一つのマイクロコントローラで実行されるプログラム。 - 請求項1から14までのいずれか一項に記載の方法のステップを実行する電子回路。
- 自転車(1)の後輪(4)のハブに設けられている少なくとも二つのスプロケット(11)を有する変速部(9)の軸方向(A)に、チェーン(13)をガイドエレメント(14)を介して移動させる、モータを有する後側アクチュエータ(16)と、
自転車(1)のペダル・クランク軸(7)に設けられている少なくとも二つのスプロケット(12)を有する変速部(10)の軸方向(B)に、チェーン(13)をガイドエレメント(15)を介して移動させる、モータを有する前側アクチュエータ(17)と、
各変速部(9、10)における第1スプロケット(11、12)からそれに隣接する第2スプロケット(11、12)への前記チェーン(13)の移動を要求する信号を発生する手段(40;43〜46)と、
前記後側アクチュエータ(16)と前側アクチュエータ(17)とに接続され、前記チェーン移動要求信号を受信して、前記後側または前側アクチュエータ(16、17)を駆動する電子制御装置(40)とを備えた自転車用変速装置(8)において、
前記電子制御装置(40)が、前記ガイドエレメント(14、15)を、前記第1スプロケット(11、12)から、前記第1スプロケット(11、12)の直径が前記第2スプロケット(11、12)の直径よりも小さい場合には前記第2スプロケット(11、12)に対する上段変速位置へ、前記第1スプロケット(11、12)の直径が前記第2スプロケット(11、12)の直径よりも大きい場合には前記第2スプロケット(11、12)に対する下段変速位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータ(16、17)を駆動することを特徴とする自転車用変速装置。 - 請求項17において、
前記第2スプロケット(11、12)に対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第2スプロケット(11、12)の理論位置について非対称である自転車用変速装置。 - 請求項17または18において、
前記電子制御装置(40)が、所定の時間(T、Tmin、Tmax)の経過および移動終了要求信号(117)の受信の一群から選ばれた少なくとも一つの条件を確認する手段(113〜114、117〜121)を有し、この確認手段(113〜114、117〜121)にしたがって、前記ガイドエレメント(14、15)を、前記第2スプロケット(11、12)に対する上段変速位置または下段変速位置から、前記第2スプロケット(11、12)の理論位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータ(16、17)を駆動する自転車用変速装置。 - 請求項17から19までのいずれか一項において、
前記電子制御装置(40)が、少なくとも一つの第2スプロケット(11、12)に対する上段変速位置および/または下段変速位置を記憶する記憶手段(52)を有する自転車用変速装置。 - 請求項17から19までのいずれか一項において、
前記電子制御装置(40)が、少なくとも一つのスプロケット(11、12)の理論位置と、前記少なくとも一つのスプロケット(11、12)に対する上段変速位置または下段変速位置との間の差を表す少なくとも一つの較差を記憶する記憶手段(51)を有する自転車用変速装置。 - 請求項20または21において、
前記電子制御装置(40)が、各スプロケット(11、12)の理論位置を表す情報を記憶する記憶手段(49、50)を有する自転車用変速装置。 - 請求項17から22までのいずれか一項において、
前記後側変速部(9)に対する前記ガイドエレメント(14)の位置を示す後側カウンター(47)と、
前記前側変速部(10)に対する前記ガイドエレメント(15)の位置を示す前側カウンター(48)とを備えた自転車用変速装置。 - 請求項17から23までのいずれか一項において、
前記後側アクチュエータ(16)と前側アクチュエータ(17)の位置をそれぞれ検出して前記電子制御装置(40)に供給する位置検出手段(18、19)を備え、その位置検出手段(18、19)が後側検出器(18)および前側検出器(19)で構成される自転車用変速装置。 - 請求項24において、
前記電子制御装置(40)が、前記位置検出手段(18、19)により検出された位置に基づいて、フィードバック制御方式で後側または前側アクチュエータ(16、17)を駆動する自転車用変速装置。 - 請求項23または24において、
前記後側アクチュエータと前側アクチュエータ(16、17)の各モータが、ステッピングモータであり、1ステップまたは整数倍のステップにわたって前記後側アクチュエータ(16)または前側アクチュエータ(17)が移動すると、前記後側カウンター(47)または前側カウンター(48)が単位量だけ増加または減少する自転車用変速装置。 - 請求項17から26までのいずれか一項において、
前記電子制御装置(40)と前記後側および前側アクチュエータ(16、17)との間に配電盤(30)を備えた自転車用変速装置。 - 請求項17から27までのいずれか一項において、
前記電子制御装置(40)が、C−MOS技術で作製した少なくとも一つのマイクロコントローラを有する自転車用変速装置。 - 請求項17から28までのいずれか一項において、
前記電子制御装置(40)が、表示装置(60)用のマイクロコントローラおよび/または手動入力手段(43〜46、61〜63)を制御する装置用のマイクロコントローラおよび/または配電盤(30)用のマイクロコントローラを有する自転車用変速装置。 - 請求項29において、
前記表示装置(60)が取外し自在である自転車用変速装置。
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