JP5937649B2 - 自転車用シフターおよびこれを備える自転車用電動システム - Google Patents
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Description
〔6〕前記自転車用シフターの一形態によれば、
前記検出部は前記第2の操作部が前記第1の操作部に対して動いた量が所定量以上のときにオンに設定されるスイッチである。
〔9〕前記自転車用シフターの一形態によれば、前記第1の操作部は筒状の操作部であり、前記第2の操作部は前記第1の操作部を覆う筒状の部材である。
自転車10は、フレーム12、ハンドルバー14、前輪16、後輪18、駆動機構20、アシスト機構22、バッテリユニット24、変速装置26、シフター70、および、制御部28を備えている。アシスト機構22、変速装置26、シフター70、および、制御部28は、自転車用電動システムを構成する。
操作者の操作により、図4に示す第2の操作部86が周方向の一方に回されたとき、第2の操作部86が周方向の一方に回転する。そして、第2の操作部86が第2初期位置から第2所定位置に向かって移動を開始する。第2の操作部86の凹部86Bの内面が第2の検出部96と接触すると、第2の検出部96がオン信号を出力する。そして、さらに第2の操作部86の相対回転位置が図7に示す第2所定位置に達したとき、第2の操作部86が第1の操作部84を押すことによって、変速可能である場合に第1の操作部84が周方向の一方に回転する。図7では、第2の操作部86は、第2の検出部96を介して第1の操作部84を押しているが、第2の操作部86および第1の操作部84の少なくともいずれか一方に、第2の検出部96のスイッチの接点が閉じた後に、第2の操作部86および第1の操作部84の周方向の一方への相対回転を規制する規制部を設けることもできる。この場合、第2の操作部86は、この規制部を介して第1の操作部84を押すことができる。規制部を設けることによって、第2の検出部96に過度な力が加えられることを防止できる。なお、変速可能である場合とは、シフトアップ側への操作においては、現在の変速段が最大の変速段よりも小さい場合である。シフトダウン側への操作においては、現在の変速段が最小の変速段よりも大きい場合である。
ステップS11に示されるように制御部28は、第1の検出部94または第2の検出部96のスイッチがオンされたか否かを判定する。具体的には、第1の検出部94または第2の検出部96からオン信号が入力されたとき、第1の検出部94または第2の検出部96のスイッチがオンされた旨を判定し、ステップS12に進む。
次に、制御部28は、アシストモータ42の出力を低下させてから所定時間TXが経過したか否かを判定する。所定時間TXは、変速機52(図2参照)による変速段の変更に必要と考えられる標準的な時間よりも十分に大きい時間が設定されることが好ましい。
(1)シフター70は、巻取部76に対する操作部82の動きに応じて制御部28にオン信号を出力する。このため、制御部28は、変速機52による変速比の変更の動作に応じたアシストモータ42の出力の制御を行うことができる。このため、変速性能が向上する。
本実施形態の自転車用電動システムは、アシスト機構22、変速装置26、制御部28、および、図10に示されるレバー型のシフター100を備えている。
図11に示されるように、本体部102は、ハンドルバー14にホルダ104A(図10参照)を介して取り付けられるケース104、ケーブル58を巻き取る巻取部106、巻取部106に連結されて巻取部106の回転を規制するラチェット108を備えている。巻取部106は、ボビンであり、ケーブル58の端部が嵌め込まれる溝106Aを備えている。ラチェット108は、円盤状または扇形の部材である。ラチェット108は、外周部に複数のラチェット歯を備える。
操作者の操作により、シフトアップ用の操作部110が押されたとき、第2の操作部118が第1の操作部114に近づく。すなわち、第2の操作部118の位置が初期位置から第2所定位置に向かって移動を開始する。第2の操作部118の位置が第2の操作部118が第1の検出部134と接触する中間位置に達したとき、第1の検出部134がオン信号を出力する。そして、さらに第2の操作部118の位置が第2所定位置に達したとき、第1の操作部114と第2の操作部118とが連動して第1の操作部114を回動させる。
本実施形態の自転車用電動システムは、アシスト機構22、シフター70、制御部28、および、図12に示される外装型の変速機140を備えている。また、リアスプロケット38(図1参照)は、歯数の異なる複数のリアスプロケット38が軸方向に並べられたものである。
変速機140は、ベース部材142、連結機構144、および、支持部材146を含む。ベース部材142は、フレーム12(図1参照)に取り付け可能である。
連結機構144は、インナーリンク148、アウターリンク150、および、可動部材152を含む。
変速機140は、チェーン40を異なるリアスプロケット38に巻き掛けることにより自転車10の変速比を変更する。
図13を参照して、第4実施形態の自転車用電動システムについて説明する。
自転車用電動システムは、変速装置170、制御部28、および、アシスト機構22を備えている。変速装置170は、図2に示す変速機52、図3に示す連結部54、および、検出部172を備えている。検出部172は、変速機52の動きに応じた信号を制御部28に出力する。例えば、検出部172は、連結部54の回転体の動きを検出して、制御部28に信号を出力する。検出部172は、たとえばポテンショメータ、磁気センサまたはロータリーエンコーダなどによって構成されてもよく、連結部54の固定部と回転体56との相対回転位置を検出可能なセンサであればよい。制御部28は、検出部172からの信号に基づいて、変速装置170による変速比の変更が行われていると判定したとき、アシストモータ42の出力を低下させる。
(第5実施形態)
図14を参照して、第5実施形態の自転車用電動システムについて説明する。
シフター180は、制御部28と電気的に接続されている。制御部28は、シフター180からの信号に基づいて変速装置182を制御する。
(第6実施形態)
図15を参照して、第6実施形態の自転車用電動システムについて説明する。
変速装置190は、電動アクチュエータ194を備える変速機192、および、検出部196を備えている。変速機192は、例えば図12に示す変速機140の固定部142Aに電動アクチュエータ194を搭載したものであり、電動アクチュエータ194の駆動により、連結機構144(図12参照)が動作する。
(変形例)
本自転車用電動システム等が取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。本自転車用電動システム等は、上記実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、本自転車用電動システム等が取り得る各種の形態の一例である。
・第1実施形態の第1の操作部84を省略して、巻取部76の外周に第2の操作部86を設ける構成としてもよい。この場合、巻取部76のうちの第2の操作部86に外囲される部分の形状を第1の操作部84の形状と同様に形成すればよい。
・各実施形態の変速装置は、フロントディレイラおよびフロント内装変速装置などのフロント変速装置であってもよい。
26,170,182,190…変速装置
28…制御部
42…アシストモータ
52,140,192…変速機
54…連結部
58…ケーブル
70,100…シフター
76,106…巻取部
82,110,112…操作部
84,114,122…第1の操作部
86,118,126…第2の操作部
90,120,128…復帰機構
92,132,172,186,196…検出部
184,194…電動アクチュエータ
Claims (14)
- 変速用のケーブルを巻き取る巻取部を動かす操作部の動きを検出する検出部を備え、
前記検出部は、前記操作部が操作されることによって前記操作部の位置が前記巻取部の位置に対して移動するときの前記操作部の動きに応じて信号を出力する
自転車用シフター。 - 前記操作部が動作可能な範囲のうちの前記操作部の初期位置から所定位置までの範囲である自由範囲において前記操作部が動いても前記巻取部が動かず、
前記検出部は前記自由範囲における前記操作部の動きに応じて前記信号を出力する
請求項1に記載の自転車用シフター。 - 前記操作部は前記巻取部を動かす第1の操作部、および、前記第1の操作部と連結され、前記第1の操作部に対して動作可能な第2の操作部を備え、
前記検出部は前記第1の操作部に対する前記第2の操作部の動きに応じて前記信号を出力する
請求項1または2に記載の自転車用シフター。 - 前記操作部は前記巻取部を動かす第1の操作部、および、前記第1の操作部と連結され、前記第1の操作部に対して動作可能な第2の操作部を備え、
前記第1の操作部が動作可能な範囲のうちの前記第1の操作部の第1初期位置から第1所定位置までの範囲である連動範囲において前記第1の操作部とともに前記巻取部が動き、前記第2の操作部が動作可能な範囲のうちの前記第2の操作部の第2初期位置から第2所定位置までの範囲である自由範囲において前記第2の操作部が動いても前記第1の操作部が動かず、
前記検出部は前記自由範囲における前記第2の操作部の動きに応じて前記信号を出力する
請求項1に記載の自転車用シフター。 - 前記検出部は前記第2の操作部が前記第1の操作部に対して動くことにより押されるスイッチである
請求項3または4に記載の自転車用シフター。 - 前記検出部は前記第2の操作部が前記第1の操作部に対して動いた量が所定量以上のときにオンに設定されるスイッチである
請求項3または4に記載の自転車用シフター。 - 前記第1の操作部に対する前記第2の操作部の位置が前記第2の操作部の第2初期位置に復帰するように前記第2の操作部に反力を与える復帰機構をさらに備える
請求項3〜6のいずれか一項に記載の自転車用シフター。 - 前記第1および前記第2の操作部はレバーである
請求項3〜7のいずれか一項に記載の自転車用シフター。 - 前記第1の操作部は筒状の操作部であり、
前記第2の操作部は前記第1の操作部を覆う筒状の部材である
請求項3〜7のいずれか一項に記載の自転車用シフター。 - 前記第1の操作部は外周に凸部および凹部の一方を備え、
前記第2の操作部は内周に前記第1の操作部の前記凸部および凹部の一方に嵌め込まれる凸部および凹部の他方を備え、
前記検出部は前記第1の操作部の前記凸部および凹部の一方と前記第2の操作部の前記凸部および凹部の他方の間に配置される
請求項9に記載の自転車用シフター。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の自転車用シフターと、
人力駆動力をアシストするアシストモータを前記検出部の出力信号に基づいて制御する制御部と
を備え、
前記制御部は前記信号に基づいて前記アシストモータの出力を低下させる、または、前記アシストモータの出力をオフする
自転車用電動システム。 - 前記制御部は前記出力信号が入力される時間が閾値以上のときに前記アシストモータの出力を低下させる、または、前記アシストモータの出力をオフする
請求項11に記載の自転車用電動システム。 - 前記制御部は前記アシストモータの出力を低下させている時間が閾値以上のとき、前記アシストモータの出力を増加させる、または、前記アシストモータの出力をオフしている時間が閾値以上のとき、前記アシストモータの出力をオンする
請求項11または12に記載の自転車用電動システム。 - 変速機の変速が完了したことに応じて信号を出力する変速検出部をさらに備え、
前記制御部は前記アシストモータの出力を低下させているとき、または、前記アシストモータの出力をオフしているときに前記変速検出部の信号が入力されたとき、前記アシストモータの出力を増加させる、または、前記アシストモータの出力をオンする
請求項11〜13のいずれか一項に記載の自転車用電動システム。
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