JPH04358989A - 自転車の変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前部，後部変速装置を
備えた自転車の多段式の変速装置に関し、特に多数の変
速段の中から希望の変速段を容易確実に選択できるよう
にした切換方法の完全に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自転車には、クランク軸部分に前
部変速機を、後輪部分に後部変速機を有する多段式の変
速装置を備えたものがある。この種の変速装置として、
従来、前部変速機用シフトレバー及び後部変速機用シフ
トレバーを操向ハンドルの近傍に別個独立に配設し、該
各シフトレバーを希望の変速段が得られるように操作す
るようにしたものが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の多
段式変速装置の場合、運転者が前部，後部変速機の組み
合わせによるギヤ比を考慮しながら希望の変速段が得ら
れるように各シフトレバーを適切な変速位置に切り換え
る必要がある。従って特に初心者の場合は、変速段数が
多くなるほど適切な変速位置の選択が困難であり、また
切換操作が遅れるという問題がある。

【０００４】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、初心者でも、また変速段数が多くなっても希
望の変速段に容易確実に切り換えることのできる自転車
の変速装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、クランク軸部
分に配設された前部変速機と、後輪部分に配設された後
部変速機とを備えた自転車の変速装置において、変速段
を指示するシフトスイッチと、該指示された変速段を実
現するための前部，後部変速機の変速位置を求め、該前
部，後部変速位置を表す変速位置信号を出力するコント
ロールユニットと、該コントロールユニットからの変速
位置信号に応じて上記前部，後部変速機を切り変える動
力ユニットとを備えたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明に係る変速装置によれば、運転者がシフ
トスイッチにより希望の変速段を指示すれば、コントロ
ールユニットが上記変速段を実現するための各変速機の
変速位置を求め、該変速位置を実現するための変速位置
信号を出力し、動力ユニットが前部，後部変速機を上記
変速位置信号に応じた変速位置に切り換える。従って本
発明装置では、初心者であっても、また変速段数が増加
しても容易確実に希望の変速段に切り換えることができ
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明する
。図１ないし図１１は本発明の一実施例による自転車の
変速装置を説明するための図である。

【０００８】図において、１は本実施例装置を備えた自
転車であり、これは車体フレーム２の前部で軸支された
前フォーク４の下端で前輪３を軸支し、後部に接続され
た駆動軸内蔵型リヤフォーク６の後端で後輪５を軸支し
た構造になっている。なお、７はサドル、８は操向ハン
ドルである。

【０００９】９はクランク軸２０の回転を変速して後輪
５に伝達するための変速装置であり、これは上記クラン
ク軸２０部分に配設された内装式前部変速機１０と、後
輪軸５ａ部分に配設された内装式後部変速機１１と、該
前部，後部変速機１０，１１を希望の変速段に切り換え
るための切換制御装置１２とから構成されている。

【００１０】上記後部変速機１１は、上記後輪軸５ａの
周囲に配設された変速ギヤ列（図示せず）と、該変速ギ
ヤ列を所定の変速位置に切り換える切換機構１３とから
構成されている。この切換機構１３は、上記後輪軸５ａ
内に、外方に付勢して挿入された切換ロッド１３ａを切
換アーム１４の押圧部１４ｂで押し込むように構成され
ている。この切換アーム１４は、上記後輪軸５ａを支持
する支持ブラケット１８に垂直方向に植設された回転軸
１４ａで軸支されており、また該切換アーム１４の内側
端１４ｃには後駆動ケーブル１５の後端が連結されてい
る。なお、この後駆動ケーブル１５の前端は上記切換制
御装置１２の後述する動力ユニット３５に接続されてい
る。

【００１１】上記切換機構１３の近傍には、該後部変速
機１１の変速位置を検出するための後部検出装置１７が
配設されている。この検出装置１７は、上記切換アーム
１４に一体形成された扇状の駆動ギヤ１６ａと、該駆動
ギヤ１６ａに噛合する従動ギヤ１６ｂと、上記支持ブラ
ケット１８の上面に固定されたセンサ１７ａとから構成
されており、該センサ１７ａの入力軸に上記従動ギヤ１
６ｂが固着されている。これにより上記センサ１７ａは
、切換アーム１４の回動角度、つまり後部変速機１１の
変速位置に対応した検出信号を出力するようになってい
る。

【００１２】上記前部変速機１０は、主として、左右２
分割式ケーシング１９内に回転自在に挿入配置され、両
端に足踏ペダル２０ａが固着されたクランク軸２０と、
該クランク軸２０に固着されたキャリア２１と、該クラ
ンク軸２０に回転可能に装着された従動回転体２２と、
上記キャリア２１で軸支された３組の遊星歯車２３と、
上記クランク軸２０の周りに配設され上記遊星歯車２３
に噛合する３組の太陽歯車２４と、該太陽歯車２４の何
れかを固定する切換機構２５とで構成されている。また
、３２は該前部変速機１０の出力を上記後部変速機１１
に伝達する駆動軸であり、これは右側の後フォーク６に
内蔵されており、また該駆動軸３２の先端に固着された
傘歯車３２ａが上記従動回転体２２の外面に形成された
出力歯車２２ａに噛合している。そして上記切換機構２
５の変速円筒２５ｂを回転させる切換レバー２５ａの一
端には前駆動ケーブル２６の後端が連結されており、該
前駆動ケーブル２６の前端は上記切換制御装置１２の後
述する動力ユニット３５に接続されている。なお、２８
は上記切換レバー２５ａを初期位置に付勢する付勢ばね
であり、該切換レバー２５ａと固定ブラケット２７との
間に介設されている。

【００１３】また上記切換レバー２５ａの他端には、該
前部変速機１０の変速位置を検出するための前部検出装
置３１が配設されている。この検出装置３１は、上記切
換レバー２５ａにボルト締め固定された扇状の駆動ギヤ
２９ａと、該駆動ギヤ２９ａに噛合する従動ギヤ２９ｂ
と、上記ケーシング１９の外面に固定されたセンサ３１
とからなり、該センサ３１の入力軸に上記従動ギヤ２９
ｂが固着されている。これにより上記センサ３１は、上
記切換レバー２５ａの回動角度、つまり前部変速機１０
の変速位置に対応した検出信号を出力するようになって
いる。

【００１４】上記切換制御装置１２は、所望の変速段を
指示するためのシフトスイッチ３３と、該シフトスイッ
チ３３による指示変速段に応じた変速位置信号を出力す
るコントロールユニット３４と、該ユニット３４からの
変速位置信号に応じて上記駆動ケーブル１５，２６を移
動させる動力ユニット３５と、該ユニット３５に電流を
供給する電源ユニット３６とで構成されている。

【００１５】上記シフトスイッチ３３は、第１段〜第１
２段の内何れか希望の変速段を直接指示するための指示
ボタン３７と、現時点での変速段から１段づつ高速側に
切り変えるためのアップボタン３８と、１段づづ低速側
に切り換えるためのダウンボタン３９と、現時点での変
速段を表示する表示灯４０とを備えている。

【００１６】上記動力ユニット３５は、蓋板４１ｂを有
するケース４１ａ内に、前，後駆動モータ４２ａ，４２
ｂと、前，後減速歯車機構４３ａ，４４ａとを収容配置
してなり、前歯車機構４３ａの最終段歯車に固定された
前駆動アーム４３ｂに上記前駆動ケーブル２６の前端が
、また後歯車機構４４ａの最終段歯車に固定された後駆
動アーム４４ｂに上記後駆動ケーブル１５の前端がそれ
ぞれ接続されている。

【００１７】また上記コントロールユニット３４は、上
記シフトスイッチ３３で指示された変速段を実現するた
めの、前部，後部変速機１０，１１の変速位置の組み合
わせを予め設定したマップを内蔵しており、上記変速段
に対応した各変速位置信号を出力する。

【００１８】次に本実施例の作用効果について説明する
。本実施例装置では、運転者がシフトスイッチ３３の指
示ボタン３７，アップボタン３８，ダウンボタン３９の
何れかを押すことによって希望の変速段を指示すると、
コントロールユニット３４が内蔵するマップから上記指
示された変速段を実現するための各変速機１０，１１の
変速位置を読み出し、この変速位置を表す変速位置信号
を動力ユニット３５に出力する。すると動力ユニット３
５の各駆動モータ４２ａ，４２ｂが上記変速位置信号に
応じて回転し、前，後駆動ケーブル２６，１５を引張り
，あるいは緩める。これにより前部，後部変速機１０，
１１が切り換えられる。この場合、前部，後部検出装置
１７，３０が各変速機１０，１１の変速位置に対応した
検出信号を出力し、該検出信号が上記変速位置信号に一
致した時点で上記駆動モータ４２ａ，４２ｂの回転が停
止する。

【００１９】このように本実施例では、指示された変速
段を実現するための前部，後部変速機１０，１１の変速
位置を予め設定し、このマップをコントロールユニット
３４に内蔵したので、運転者の指示した変速段を直ちに
実現でき、初心者であっても、また変速段数が多くなっ
ても容易確実に切り換えることができる。また前部，後
部変速機１０，１１の変速位置を検出する検出装置１７
，３０を、切換アーム１４，切換レバー２５ａの回動角
度を検出する構造にしたので、検出精度を向上できる。 ちなみに従来は、駆動ケーブルる前端に位置するシフト
レバーの回動角を検出する構造を採用していたので、駆
動ケーブルの伸びによって検出精度が低下する問題があ
ったが、本実施例ではこのような問題が生じることはな
い。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明に係る自転車の変速
装置によれば、シフトスイッチで指示された変速段を実
現するための前部，後部変速機の変速位置を予め求めて
マップ化し、該マップから求めた変速位置信号を動力ユ
ニットに出力し、該動力ユニットで各変速機を切り換え
るようにしたので、初心者であっても、また変速段数が
多くなっても容易確実に切り換えることができ、切換操
作性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自転車の変速装置を示
すブロック構成図である。

【図２】上記実施例装置のシフトスイッチの概略図であ
る。

【図３】上記実施例装置の動力ユニットの平面図である
。

【図４】上記動力ユニットの断面側面図である。

【図５】上記動力ユニットの断面側面図である。

【図６】上記実施例装置の後部検出装置の断面平面図で
ある。

【図７】上記後部検出装置の平面図である。

【図８】上記後部検出装置の断面側面図である。

【図９】上記実施例装置の前部変速機の一部断面平面図
である。

【図１０】上記前部変速機の一部断面側面図である。

【図１１】上記実施例装置を備えた自転車の側面図であ
る。

【符号の説明】

１　　自転車 ９　　変速装置 １０　　前部変速機 １１　　後部変速機 １７，３１　　後部，前部検出装置 ２０　　クランク軸 ３３　　シフトスイッチ ３４　　コントロールユニット ３５　　動力ユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　クランク軸部分に配設された前部変速
   機と、後輪部分に配設された後部変速機とを備えた自転
   車の変速装置において、変速段を指示するシフトスイッ
   チと、該指示された変速段を実現するための前部，後部
   変速機の変速位置を求め、該前部，後部変速位置を表す
   変速位置信号を出力するコントロールユニットと、該コ
   ントロールユニットからの変速位置信号に応じて上記前
   部，後部変速機を切り変える動力ユニットとを備えたこ
   とを特徴とする自転車の変速装置。