JPH0699877A - 自転車の電動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力不足になっても変速を行えるようにす
る。 【構成】 電動式駆動装置に連結されたプーリに操作レ
バー５０を回動自在に設けて手動でプーリを回動可能に
する。この操作レバー５０の回動操作に連動して電動式
駆動装置を電源に直接接続するスイッチ５４，５５を設
けた。操作レバー５０を回すとスイッチ５４あるいは５
５がＯＮ状態とされると共にプーリに回転トルクが加え
られる。このため、電動式駆動装置は負荷が減らされつ
つ通電され、電源が電力不足となっても僅かに電力が残
っていれば電動式駆動装置が作動して変速する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動源をモータによっ
て構成した自転車の電動変速装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自転車用変速装置としては、例え
ば特公昭５８−５７３５１号公報に示されたように、後
輪のハブ部分に設けられた後部変速機をモータ駆動する
構造のものがある。この公報に示された変速装置は、後
輪のハブ部分に、チェーンを移動させてその巻掛け径を
変える構造の変速機が配置され、その変速機を操作する
変速ワイヤが変速用モータに連結されていた。

【０００３】前記変速用モータは電池と共に制御ボック
スに収納され、リヤキャリアの側部に搭載されていた。
なお、この変速用モータの出力軸は平歯車を介して変速
ワイヤ用プーリに連結されていた。そして、この変速装
置は、ハンドルに装着された切換スイッチを操作するこ
とによって、前記変速用モータが作動して変速機が変速
動作するように構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された電動変速装置では、電池が消耗して電力
不足になると変速できなくなるので、変速可能な状態を
維持するためにはそのようになる以前に電池を交換しな
ければならなかった。すなわち、完全に放電するまで電
池を使用することができず、無駄であった。

【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、電力不足になったり、あるいは電
池が完全に放電してしまっても変速を行える自転車の電
動変速装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る自転車
の電動変速装置は、電動式駆動装置に連結されたプーリ
に操作レバーを回動自在に設けて手動でプーリを回動可
能にすると共に、この操作レバーの回動操作に連動して
電動式駆動装置を電源に直接接続するスイッチを設けた
ものである。

【０００７】第２の発明に係る自転車の電動変速装置
は、プーリを電動式駆動装置に噛合させると共に軸方向
に移動自在に設けて電動式駆動装置に選択的に噛合する
構造とし、このプーリに操作レバーを設け、かつプーリ
を電動式駆動装置に噛合する方向へ復帰ばねによって付
勢したものである。

【０００８】

【作用】第１の発明によれば、操作レバーを回すとスイ
ッチがＯＮ状態とされると共にプーリに回転トルクが加
えられる。このときには、電動式駆動装置は負荷が減ら
されつつ通電されて変速動作を行う。

【０００９】第２の発明によれば、操作レバーをプーリ
の軸方向に移動させてプーリと電動式駆動装置との噛合
状態を解除し、その状態で操作レバーを回すことによっ
て手動で変速が行われる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図１１
によって詳細に説明する。図１は本発明に係る電動変速
装置を搭載した自転車の側面図、図２は前部変速機の断
面図、図３は同じく側面図、図４は後部変速機の変速ワ
イヤ連結部分を拡大して示す平面断面図、図５は同じく
平面図、図６は同じく側断面図である。

【００１１】図７は動力ユニットのカバーを外した状態
を示す側面図、図８は図７におけるVIII−VIII線断面
図、図９は本発明に係る電動変速装置の構成を示すブロ
ック図、図１０はシフトスイッチの平面図、図１１は動
力ユニットの操作レバーを拡大して示す側面図である。

【００１２】これらの図において、１は本発明に係る電
動変速装置を備えた自転車である。この自転車１は、車
体フレーム２の前部に、前輪３を回転自在に支持する前
フォーク４が軸支され、車体フレーム２の後部に、後輪
５を回転自在に支持する駆動軸内蔵型リヤフォーク６が
設けられている。なお、７はサドル、８は操向ハンドル
である。

【００１３】９はクランク軸１０の回転を変速して後輪
５に伝達するための電動変速装置であり、この電動変速
装置９は、第１の発明と第２の発明との両方を実施でき
るように構成されている。そして、この電動変速装置９
は、前記クランク軸１０部分に配設された内装式前部変
速機１１と、後輪軸５ａ部分に配設された内装式後部変
速機１２と、前記前部，後部変速機１１，１２を所望の
変速段に切り換えるための切換制御装置１３とから構成
されている。

【００１４】前記前部変速機１１は、図２および図３に
示すように、クランク軸１０を回転自在に支持するハン
ガー部１４を左右に分割して形成されたケーシング１４
ａ，１４ｂ内に挿入配置され、両端に足踏みペダル付き
クランク１０ａが固着されたクランク軸１０と、このク
ランク軸１０に固着されたキャリア１５と、前記クラン
ク軸１０に回転可能に装着された従動回転体１６と、前
記キャリア１５に軸支された３組の遊星歯車１７と、前
記クランク軸１０の周りに配設され前記遊星歯車１７が
噛合する３組の太陽歯車１８と、これらの太陽歯車１８
のうち何れか一つを固定する切換機構１９とから構成さ
れている。

【００１５】また、２０はこの前部変速機１１の出力を
後述する後部変速機に伝達する駆動軸であり、この駆動
軸２０は右側の後フォーク６に内蔵され、後フォーク６
に回転自在に支持されている。そして、この駆動軸２０
の先端には傘歯車２０ａが固着され、その傘歯車２０ａ
が前記従動回転体１６の外面に形成された出力傘歯車１
６ａに噛合している。

【００１６】そして、前記切換機構１９の変速円筒１９
ａを回転させる切換レバー１９ｂの一端には、前部変速
機用変速ワイヤ２１の後端が連結されている。この前部
変速機用変速ワイヤ２１の前端は、前記切換制御装置１
３の後述する動力ユニットに接続されている。なお、２
２は前記切換レバー１９ｂを初期位置へ図３において反
時計回りに付勢するための付勢ばねであり、切換レバー
１９ｂと固定ブラケット２３との間に介装されている。
なお、この切換レバー１９ｂの初期位置は、ワイヤ２１
を戻しきって切換レバー１９ｂのケーブル保持部１９ｃ
が固定ブラケット２３のストッパー２３ａに当接してい
る位置のことをいい、このときには前部変速機１１は最
も増速された位置にある。

【００１７】前記後部変速機１２は、図４〜図６に示す
ように、後輪５のハブ内に収容されかつ後輪軸５ａの周
囲に配設された変速ギヤ列（図示せず）と、この変速ギ
ヤ列を所定の変速位置に切り換える切換機構２６とから
構成されている。この切換機構２６は、後輪軸５ａ内に
摺動自在に挿入された切換ロッド２６ａを、後輪軸５ａ
内のロッド付勢ばね（図示せず）のばね力に抗して切換
アーム２７の押圧部２７ａで押し込むように構成されて
いる。図４はワイヤ２９を戻しきった状態を示してお
り、このとき後部変速機１２は最も増速された位置にあ
る。

【００１８】この切換アーム２７は、後輪軸５ａを支持
する支持ブラケット２８に上方へ向けて植設された回転
軸２７ｂに軸支されており、その内側端２７ｃには後部
変速装置用変速ワイヤ２９の後端が連結されている。こ
の後部変速機用変速ワイヤ２９の前端は、後述する切換
制御装置１３の動力ユニットに接続されている。

【００１９】前記切換制御装置１３は、図９に示すよう
に、目標とする変速段が入力されるシフトスイッチ３１
と、このシフトスイッチ３１による指示変速段に応じた
変速位置信号を後述する動力ユニット３２に出力するコ
ントロールユニット３３と、このコントロールユニット
３３からの変速位置信号に応じて前記変速ワイヤ２１，
２９を引張ったり戻したりする動力ユニット３２と、上
述した制御装置構成部材に給電する電源ユニット３４と
から構成されている。

【００２０】前記シフトスイッチ３１は、図１０に示す
ように、第１段〜第１２段のうち何れか希望の変速段を
直接指示するための指示ボタン３５と、現時点での変速
段から１段ずつ高速側に切り換えるためのアップボタン
３６と、１段ずつ低速側に切り換えるためのダウンボタ
ン３７と、現時点での変速段を表示する表示灯３８とを
備えている。そして、このシフトスイッチ３１は、図１
に示すように操向ハンドル８に支持固定されている。

【００２１】また、このシフトスイッチ３１には、図１
中に符号３９で示すレバー式スイッチが接続されてい
る。このレバー式スイッチ３９は、操向ハンドル８のブ
レーキ握り部分に取付けられており、レバー３９ａを車
幅方向に揺動させることによって前記アップボタン３６
およびダウンボタン３７を押したときと同等の機能を果
たすように構成されている。

【００２２】前記動力ユニット３２は、図７および図８
に示すように、ケース４０内に前部変速機用モータ４
１，後部変速機用モータ４２と、これらのモータと共に
電動式駆動装置を構成する前減速歯車機構４３，後減速
歯車機構４４とを収容して構成されている。前記前部変
速機用モータ４１，後部変速機用モータ４２がコントロ
ールユニット３３に接続されている。

【００２３】ケース４０は合成樹脂によって略箱状に形
成されたケース本体４０ａと、このケース本体４０ａに
ねじ止めされてケース本体４０ａの開口部を塞ぐ合成樹
脂製カバー４０ｂとから形成され、ケース本体４０ａを
車体右側に位置づけてフレーム２に固定されている。な
お、ケース本体４０ａとカバー４０ｂとの間にはシール
材４０ｃが介装されている。

【００２４】このケース４０の取付け位置は、図１に示
すように、サドル７の下方であってフレーム２のトップ
チューブ２ａとシートチューブ２ｂとで挟まれた部分と
されている。また、ケース４０をフレーム２に固定する
構造は、ケース上部にねじ式締結バンド４５を装着して
その締結バンド４５をトップチューブ２ａに締結させる
と共に、ケース本体４０ａに一体成形された断面略Ｕ字
状の係合片４６でシートチューブ２ｂを挟圧保持させる
構造とされている。

【００２５】前記前部変速機用モータ４１と後部変速機
用モータ４２は、各々の出力軸４１ａ，４２ａを車幅方
向と直交する同一平面上に位置づけてケース本体４０ａ
にねじ止めされている。本実施例では、前部変速機用モ
ータ４１が後部変速機用モータ４２の下側に位置づけら
れ、両出力軸４１ａ，４２ａの軸線方向が平行とされて
いる。そして、各出力軸４１ａ，４２ａには、前減速歯
車機構４３，後減速歯車機構４４の一部を構成するウォ
ーム４３ａ，４４ａが固着されている。

【００２６】前減速歯車機構４３，後減速歯車機構４４
は、前記ウォーム４３ａ，４４ａに噛合するウォームホ
イール４３ｂ，４４ｂと、これと同軸上に設けられた第
１平歯車４３ｃ，４４ｃと、この第１平歯車４３ｃ，４
４ｃに噛合する第２平歯車４３ｄ，４４ｄと、第２平歯
車４３ｄ，４４ｄと同軸上に設けられた第３平歯車４３
ｅ，４４ｅと、この第３平歯車４３ｅ，４４ｅに噛合す
る前変速ワイヤ用プーリ４７，後変速ワイヤ用プーリ４
８とから構成されている。そして、このプーリ４７，４
８の回動端部に前記前部変速機用変速ワイヤ２１および
後部変速機用変速ワイヤ２９が連結されている。図７お
よび図８において符号４３ｆ，４４ｆは第１平歯車４３
ｃ，４４ｃの回転軸、４３ｇ，４４ｇは第２平歯車４３
ｄ，４４ｄの回転軸を示す。

【００２７】上記各歯車の回転軸４３ｆ，４３ｇ，４４
ｆ，４４ｇは、図８に示すようにケース本体４０ａおよ
びカバー４０ｂに回転自在に支持されている。また、前
減速歯車機構４３の歯車群と後減速歯車機構４４の歯車
群は、出力軸４３ａ，４４ａを通る仮想平面に対して対
称となるように配設されている。換言すれば、図８に示
した前減速歯車機構４３の歯車群とは左右対称となるよ
うに後減速歯車機構４４の歯車群が配設されている。

【００２８】このように構成された動力ユニット３２で
は、前部変速機用モータ４１や後部変速機用モータ４２
が作動すると、その出力軸４１ａ，４２ａの回転が前減
速歯車機構４３，後減速歯車機構４４の各歯車を介して
前記プーリ４７，４８に伝えられる。そして、各出力軸
４１ａ，４２ａの回転方向を変えることによって、プー
リ４７，４８の回動方向が変わって前後の変速ワイヤ２
１，２９が引っ張られたり緩められたりすることにな
る。なお、本実施例では、前部変速機用モータ４１や後
部変速機用モータ４２が正転したときに変速ワイヤ２
１，２９が引っ張られる構造になっている。

【００２９】なお、前部変速機用変速ワイヤ２１のアウ
ター２１ａは、図１に示すようにシートチューブ２ｂに
沿うようにケース４０から下方へ延びて前部変速機１１
に導かれ、後部変速機用変速ワイヤ２９のアウター２９
ａはシートチューブ２ｂ側から車体左側の後フォーク６
へ延ばされ、その後フォーク６上を後方へ延びて後部変
速機１２に導かれている。

【００３０】前記プーリ４７，４８は、第３平歯車４３
ｅ，４４ｅに噛合するギヤ４７ａ，４８ａが刻設されて
おり、軸部４７ｂ，４８ｂがケース４０に回動自在かつ
軸方向に移動自在に支持されている。また、これらのプ
ーリ４７，４８のギヤ形成部とケース４０との間には図
８に示すように、圧縮コイルばね４９が弾装されてお
り、この圧縮コイルばね４９によって、通常は前記ギヤ
４７ａ，４８ａが第３平歯車４３ｅ，４４ｅにそれぞれ
噛合する状態に保たれている。すなわち、図８において
プーリ４７を圧縮コイルばね４９の弾発力に抗して右方
向へ移動させることによって、ギヤ４７ａが第３平歯車
４３ｅから外れるようになる。なお、プーリ４８は図８
において左方向に移動させることによって第３平歯車４
４ｅから外れる構造になっている。

【００３１】プーリ４７，４８のそれぞれの軸部４７
ｂ，４８ｂは一端がケース４０を貫通して側方に延出さ
れ、この延出端部に後述する操作レバー５０および係合
部材５１がそれぞれ設けられると共に、他端にプーリ４
７，４８の回動位置を検出するためのセンサ５２，５３
が連結されている。なお、プーリ４７の操作レバー５０
および係合部材５１は車体左側に配設され、プーリ４８
の操作レバー５０および係合部材５１は車体右側に配設
されている。

【００３２】前記センサ５２，５３は、本体部分がケー
ス４０に固着されると共に、入力軸が軸方向にのみ摺動
自在な嵌合構造を介して軸部４７ｂ，４８ｂに連結され
ている。また、各センサ５２，５３としては入力軸の回
転位置が変わることで内部回路の電気抵抗が変化する構
造のものが使用されており、後述するコントロールユニ
ットにプーリ４７，４８の回動角度、言い換えれば前部
変速機１１および後部変速機１２の変速位置に対応した
検出信号を出力する構造になっている。

【００３３】前記操作レバー５０は絶縁材によって一体
成形され、図８および図１１に示すように、軸部４７ｂ
あるいは軸部４８ｂが貫通する板状連結部５０ａと、こ
の板状連結部５０ａの外周部に立設された突条からなる
側面視横向きＵ字状の摘み部５０ｂとが設けられてい
る。なお、図１１ではプーリ４７の軸部４７ｂに取付け
られた操作レバー５０を示す。

【００３４】そして、この操作レバー５０は軸部４７
ｂ，４８ｂに回動自在に装着され、摘み部５０ｂに囲ま
れた部分に配置されかつ軸部４７ｂ，４８ｂに嵌合固着
された係合部材５１によって抜け止めされている。

【００３５】この係合部材５１は、前記摘み部５０ｂの
内壁面に対向する受圧部５１ａが一体に設けられてい
る。すなわち、操作レバー５０は図１１中に二点鎖線で
示すように摘み部５０ｂの内壁面が受圧部５１ａに対接
するまでは軸部４７ｂ，４８ｂや係合部材５１に対して
独自に回動自在となる。また、図１１中に二点鎖線で示
した状態でさらに操作レバー５０に回転トルクを付与す
ると、操作レバー５０は係合部材５１および軸部４７
ｂ，４８ｂと共に回動するようになる。

【００３６】また、前記操作レバー５０には、前記前部
変速機用モータ４１や後部変速機用モータ４２を後述す
るコントロールユニット３３に制御されることなく回転
させるための引張り用スイッチ５４と戻し用スイッチ５
５とが設けられている。

【００３７】前記引張り用スイッチ５４は操作レバー５
０の下部に埋設固定され、戻し用スイッチ５５は操作レ
バー５０の上部に埋設固定されている。これらのスイッ
チ５４，５５は、摘み部５０ａの内壁面に突出する固定
接点５４ａ，５５ａと、このこの固定接点５４ａ，５５
ａに僅かな間隙をおいて係合部材５１側から対向するば
ね材製可動接点５４ｂ，５５ｂとからそれぞれ形成され
ている。

【００３８】前記可動接点５４ｂ，５５ｂは、摘み部５
０ｂに固定された基部と固定接点５４ａ，５５ａに対向
する部分の間が係合部材５１側に偏在するよう折曲げら
れており、折曲部分の頂部が係合部材５１に係接してい
る。このため、操作レバー５０はその中心部分に係合部
材５１が位置づけられるように可動接点５４ｂ，５５ｂ
によって弾持されることになる。

【００３９】そして、これらのスイッチ５４，５５は図
９に示すように電源ユニット３４と動力ユニット３２の
前部変速機用モータ４１や後部変速機用モータ４２との
間に介装されている。すなわち、スイッチ５４の一方の
接点、例えば固定接点５４ａが電源ユニット３４にリー
ド線５６を介して接続され、可動接点５４ｂがリード線
５７を介して前部変速機用モータ４１の正転用回路に接
続されている。また、スイッチ５５も一方の接点、例え
ば固定接点５５ａが電源ユニット３４にリード線５８を
介して接続され、可動接点５５ｂがリード線５９を介し
て前部変速機用モータ４１の逆転用回路に接続されてい
る。なお、後変速ワイヤ用プーリ４８に取付けられた操
作レバー５０も同様に２つのスイッチ（図示せず）が設
けられ、これらのスイッチが後部変速機用モータ４１の
正転用回路，逆転用回路と電源ユニット３４との間に介
装されている。

【００４０】このように構成された操作レバー５０は、
プーリ４７，４８が変速ワイヤ２１，２９を戻し切った
位置にあるときに図１に示すよう略水平になるようにプ
ーリ４７，４８に取付けられている。すなわち、操作レ
バー５０が略水平になった状態では前部変速機１１，後
部変速機１２が初期位置（最も増速された位置）にな
る。なお、図１において操作レバー５０の近傍に符号６
０で示すものは、変速段数を示すマークである。

【００４１】そして、例えばプーリ４７に取付けられた
操作レバー５０を図１１中に二点鎖線で示すよう回動端
部を持ち上げるようにしてワイヤ引張り側に回動させる
と、スイッチ５４の可動接点５４ｂが係合部材５１に係
接している関係から弾性変形すると共に、この可動接点
５４ｂに固定接点５４ａが接触するようになる。このよ
うにスイッチ５４がＯＮ状態になると、前部変速機用モ
ータ４１の正転用回路に電源ユニット３４から給電され
る。そして、摘み部５０ｂが係合部材５１の受圧部５１
ａに当接した状態でさらに操作レバー５０を回すと、ワ
イヤ引張り方向（図７中反時計回り）の回転トルクが係
合部材５１を介してプーリ４７に加えられることにな
る。このときには、モータ４１の動力によって助勢され
ながら操作レバー５０を手動で回すことになるので、操
作レバー５０を手動操作して変速を行うに当たり操作者
の指に加わる負担がモータ動力による助勢分だけ軽減さ
れる。言い換えれば、モータ４１の動力と、指から加え
られる手動力とによってプーリ４７が回されることにな
る。

【００４２】前記コントロールユニット３３は、前記シ
フトスイッチ３１あるいはレバー式スイッチ３９によっ
て指示された指示変速段に応じて前記動力ユニット３２
の前部変速機用モータ４１，後部変速機用モータ４２を
制御するように構成されている。この制御は、動力ユニ
ット３３に設けられた前記センサ５２，５３によって検
出された前部変速機１１や後部変速機１２での実際の変
速段が前記指示変速段と一致するまでモーター４１，４
２を正転させたり逆転させたりして行われる。

【００４３】また、このコントロールユニット３３は、
前記ケース４０内に動力ユニット３２と共に収容されて
いる。ケース４０でのコントロールユニット搭載位置を
図７中二点鎖線Ａで示す。

【００４４】前記電源ユニット３４は乾電池（図示せ
ず）をケースに複数個内蔵して構成され、図１に示すよ
うにシートチューブ２ｂの後側上部に支持固定されてい
る。なお、この電源ユニット３４には、電動変速装置９
を使用しないときに各部への給電を絶つスタンドバイ電
源スイッチ３４ａが設けられている。このスタンドバイ
電源スイッチ３４ａをＯＮ状態とすることによって、電
動変速装置９を使用できる状態になる。

【００４５】次に、上述したように構成された電動変速
装置９の動作を説明する。この電動変速装置９では、前
記電源ユニット３４のスタンドバイ電源スイッチ３４ａ
がＯＮ状態のときにシフトスイッチ３１あるいはレバー
式スイッチ３９を操作することによって変速が行われ
る。この変速はコントロールユニット３３によって制御
され、前部変速機１１および後部変速機１２の実際の変
速段がシフトスイッチ３１，レバー式スイッチ３９で指
示された指示変速段と一致するように前部変速機用モー
タ４１，後部変速機用モータ４２を作動させて行われ
る。

【００４６】そして、電源ユニット３４の電池が消耗し
て電力不足となり、シフトスイッチ３１やレバー式スイ
ッチ３９を操作しても過負荷となって変速できなくなっ
た場合には、動力ユニット３２に設けられた操作レバー
５０を回動させることによって、僅かに電力が残ってい
る場合には変速を行うことができる。

【００４７】前部変速機１１を変速させるときには、図
１１に示す操作レバー５０を例えば同図中に二点鎖線で
示すようにワイヤ引張り側に回動させて引張り用スイッ
チ５４をＯＮ状態とすると共に、操作レバー５０で係合
部材５１を回すようにしてプーリ４７に回転トルクを付
与するようにする。このようにすると、前部変速機用モ
ータ４１の正転用回路に電源ユニット３４から給電され
ると共に、プーリ４７がワイヤ引張り側に付勢されるか
ら、前部変速機用モータ４１は負荷が減らされた状態で
正転する。すなわち、モータ４１の動力によって助勢さ
れながら操作レバー５０を手動で回すことになるので、
操作者の指に加わる負担がモータ動力による助勢分だけ
軽減される。このようにして変速ワイヤ２１が引っ張ら
れて変速するようになる。

【００４８】また、操作レバー５０を上記とは逆の方向
に回すと、前部変速機用モータ４１の逆転用回路に通電
されると共に、プーリ４７がワイヤ戻し側に付勢される
から、前部変速機用モータ４１は負荷が減らされた状態
で逆転する。このときにも、操作者の指に加えられる負
担がモータ動力による助勢分だけ軽減され、変速ワイヤ
２１が戻されて変速するようになる。

【００４９】なお、後部変速機１２を変速させるときに
は、プーリ４８に取付けられた方の操作レバー５０を上
述したように操作することによって行う。すなわち、プ
ーリ４８が操作レバー５０によって助勢されて後部変速
機用モータ４２の負荷が減らされ、後部変速機用モータ
４２が正転あるいは逆転して変速が行われる。

【００５０】さらに、電力ユニット３５の電池が完全に
放電した場合には、前部変速機用モータ４１，後部変速
機用モータ４２を駆動させて変速させることはできなく
なるが、本発明に係る電動変速装置９では操作レバー５
０をケース４０から離間するように引張り、その状態で
回動させれば変速を行うことができる。

【００５１】すなわち、前部変速機１１を変速させるに
は、先ず、プーリ４７に取付けられた操作レバー５０を
図８に示した状態から圧縮コイルばね４９の弾発力に抗
して同図において右側へ引張り、プーリ４７をケース４
０内で右側へ移動させてそのギヤ４７ａを第３歯車４３
ｅから外す。そして、このようにプーリ４７の回転規制
を解除した状態を保ちつつ操作レバー５０を回し、プー
リ４７を引張り側あるいは戻し側へ回せばよい。なお、
プーリ４７が上述したように移動するときにもセンサ５
２の入力軸は軸部４７ｂに嵌合した状態に保たれる。こ
のため、センサ５２によって検出されるプーリ４７の回
動位置がずれるようなことはない。

【００５２】また、後部変速機１２を変速させるには、
プーリ４８に取付けられた操作レバー５０をケース４０
に対して離間するように引張り、言い換えれば図８にお
いて左側へ引張り、その状態で回すことによって行うこ
とができる。

【００５３】したがって、電源ユニット３４が電力不足
で動力ユニット３２によって変速ワイヤ２１，２９を引
張ったり戻したりできなくなったとしても、電力が僅か
に残っていれば、操作レバー５０を回動操作することに
よって変速させることができる。このときには、動力ユ
ニット３２のモータ４１，４２の動力によって助勢され
ながら操作レバー５０を手動で回すことになるので、操
作者の指に加わる負担がモータ動力による助勢分だけ軽
減される。また、電源ユニット３４の電池が完全に放電
してしまった場合でも、操作レバー５０を動力ユニット
３２のケース４０から離間させるように引張り、その状
態で回動操作することで手動で変速させることができ
る。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る自
転車の電動変速装置は、電動式駆動装置に連結されたプ
ーリに操作レバーを回動自在に設けて手動でプーリを回
動可能にすると共に、この操作レバーの回動操作に連動
して電動式駆動装置を電源に直接接続するスイッチを設
けたため、操作レバーを回すとスイッチがＯＮ状態とさ
れると共にプーリに回転トルクが加えられる。

【００５５】このため、電動式駆動装置は負荷が減らさ
れた状態で通電されることになるから、電源が電力不足
となった場合にも僅かに電力が残っていれば電動式駆動
装置が作動して変速することができる。

【００５６】第２の発明に係る自転車の電動変速装置
は、プーリを電動式駆動装置に噛合させると共に軸方向
に移動自在に設けて電動式駆動装置に選択的に噛合する
構造とし、このプーリに操作レバーを設け、かつプーリ
を電動式駆動装置に噛合する方向へ復帰ばねによって付
勢したため、操作レバーをプーリの軸方向に移動させて
プーリと電動式駆動装置との噛合状態を解除し、その状
態で操作レバーを回すことによって手動で変速が行われ
る。

【００５７】このため、電源が完全に放電してしまった
場合でも手動によって変速を行うことができる。

【００５８】したがって、電源が電力不足になったり、
あるいは電源が完全に放電してしまっても変速を行える
から、電源として電池を用いる場合にはそれを完全に放
電するまで無駄なく使用することができる。

【００５９】また、第１の発明に係る自転車の電動変速
装置によれば、操作レバーを手動で回すと電動式駆動装
置の動力によって助勢されることになるから、操作レバ
ーを手動操作して変速を行うに当たり操作者の指に加わ
る負担がモータ動力による助勢分だけ軽減される。この
ため、操作レバーのレバー長を短く設定しても比較的軽
く変速を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動変速装置を搭載した自転車の
側面図である。

【図２】前部変速機の断面図である。

【図３】前部変速機の側面図である。

【図４】後部変速機の変速ワイヤ連結部分を拡大して示
す平面断面図である。

【図５】後部変速機の変速ワイヤ連結部分を拡大して示
す平面図である。

【図６】後部変速機の変速ワイヤ連結部分を拡大して示
す側断面図である。

【図７】動力ユニットのカバーを外した状態を示す側面
図である。

【図８】図７におけるVIII−VIII線断面図である。

【図９】本発明に係る電動変速装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】シフトスイッチの平面図である。

【図１１】動力ユニットの操作レバーを拡大して示す側
面図である。

【符号の説明】

９ 電動変速装置 １０ クランク軸 １１ 前部変速機 １２ 後部変速機 ２１ 変速ワイヤ ２９ 変速ワイヤ ３１ シフトスイッチ ３２ 動力ユニット ３３ コントロールユニット ３４ 電源ユニット ４０ ケース ４１ 前部変速機用モータ ４２ 後部変速機用モータ ４３ 前減速歯車機構 ４４ 後減速歯車機構 ４７ プーリ ４８ プーリ ４９ 圧縮コイルばね ５０ 操作レバー ５１ 係合部材 ５４ 引張り用スイッチ ５５ 戻し用スイッチ

Claims (2)

【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、これらの前，
   後部変速機に変速ワイヤを介して連結されたプーリと、
   このプーリに噛合する電動式駆動装置によって前，後部
   変速機をそれぞれ駆動する動力ユニットと、目標変速段
   が入力されるシフトスイッチと、このシフトスイッチに
   入力された目標変速段に応じて前記動力ユニットを作動
   させ、前部変速機および後部変速機での変速位置を制御
   するコントロールユニットとを備え、前記プーリの軸部
   を動力ユニットのケースの外側に延設し、この延設端部
   に操作レバーを設けて手動でプーリを回動可能にすると
   共に、この操作レバーの回動操作に連動して前記電動式
   駆動装置を電源に直接接続するスイッチを設けたことを
   特徴とする自転車の電動変速装置。
2. 【請求項２】 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、これらの前，
   後部変速機に変速ワイヤを介して連結されたプーリと、
   このプーリに噛合する電動式駆動装置によって前，後部
   変速機をそれぞれ駆動する動力ユニットと、目標変速段
   が入力されるシフトスイッチと、このシフトスイッチに
   入力された目標変速段に応じて前記動力ユニットを作動
   させ、前部変速機および後部変速機での変速位置を制御
   するコントロールユニットとを備え、前記プーリに、動
   力ユニットのケースの外側に位置する操作レバーを設
   け、かつこのプーリを軸方向に移動自在に設けて電動式
   駆動装置に選択的に噛合する構造とすると共に、プーリ
   と動力ユニットのケースとの間にプーリを電動式駆動装
   置に噛合する方向へ付勢する復帰ばねを介装したことを
   特徴とする自転車の電動変速装置。