JPH10181675A - 自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速機構を自動制御する自動変速装置に関
し、小型かつ安価で、防水性、メンテナンス性に優れた
自動変速装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 変速装置を駆動するアクチュエータ１１
の伝達機構１３を一方の側に収容し、駆動機構１１ａを
他方の側に収容し、伝達機構１３と駆動機構１１ａとが
貫通されて結合されるケース本体２０３と、ケース本体
２０３の一方の側に係合され、伝達機構１３をカバーす
るカバー２０５と、ケース本体２０３の他方の側に係合
され、駆動機構１１ａをカバーするカバー２０４とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動変速装置に係
り、特に、変速機構を自動制御する自動変速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自転車には、複数段の変速ギヤと、この
複数段の変速ギヤにチェーンを掛け替えるディレーラ
と、このディレーラに接続する変速用ケーブルとを備え
た変速装置を搭載したものがある。このような変速装置
では、変速用ケーブルの先端に取り付けられたギヤレバ
ーを手動操作することにより、変速用ケーブルを長さ方
向に移動させ、変速ギヤの位置を選定している。

【０００３】上記の手動の変速装置では、運転者は減速
時にはブレーキレバーを操作するため、減速と変速操作
を同時に行えなかった。そこで、変速動作を自動で行う
ための自動変速装置が開発されている。このような自転
車用自動変速装置は、例えば、実開平２−１３３９９１
号公報に記載されている。この自転車用自動変速装置
は、自転車のタイヤの回転数に応じて生じるソレノイド
の推力によって変速ケーブルをその長さ方向に引っ張っ
て変速を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記ソレノ
イドの推力を利用した自動変速装置では、自動変速専用
の変速装置が必要であり、従来の自転車とは構成機器を
大幅に改良するする必要があるので、コスト高とならざ
る得ない。

【０００５】また、既存の自転車を改造して自動変速装
置を取り付けようとしても多大な労力と費用がかかると
いう欠点があった。さらに、自転車は風雨にさらされる
環境で使用されるので、風雨に耐える構造にしなければ
ならず、装置が大型化する傾向にあり、装置が大型化す
るとデザイン的に自転車との調和を取るのがむずかしと
ともに、価格の上昇、及び、メンテナンス性悪化等の問
題点があった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、小型かつ安価で、防水性、メンテナンス性に優れた
自動変速装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【発明が解決するための手段】本発明の請求項１は、変
速装置に接続され、該変速装置を駆動し、変速させる伝
達機構と、該伝達機構に結合され、走行状態に応じて前
記伝達機構を駆動する駆動機構とを有する自動変速装置
であって、一方の側に前記伝達機構が動作可能に収容さ
れ、他方の側に前記駆動機構が動作可能で収容され、前
記伝達機構と前記駆動機構とが貫通して結合されるケー
ス本体と、前記ケース本体の一方の側に境界が迷路構造
となるように係合され、前記伝達機構をカバーする第１
のカバーと、前記ケース本体の他方の側と防水構造とな
るように係合され前記駆動機構をカバーする第２のカバ
ーとを有することを特徴とする自動変速装置。

【０００８】請求項１によれば、第１のカバーをケース
本体からは外すことで、伝達機構のメンテナンスが可能
になり、また、第２のカバーをケース本体から外すこと
で、駆動機構のメンテナンスが可能となり、必要な機構
部分だけを独立にメンテナンスできるので、メンテナン
ス時にメンテナンス不要な部分までを離脱、調整しなく
て良いため、メンテナンス性を向上できる。また、駆動
機構から伝達される駆動力により駆動され、電気的な装
置を持たず、比較的風雨に強い伝達機構を収容するケー
ス本体と第１のカバーとの結合を迷路構造とし、防塵効
果を持たせ、伝達機構の駆動源となり、モータなどの電
気的な装置を有する駆動機構を収容するケース本体と第
２のカバーとの結合を防水構造とすることにより、防水
構造部分を必要最小限に留めることができるので、安価
に構成でき、また、変速装置との接続などが必要とな
り、カバーの開閉が頻繁に行われるケース本体と第１の
カバーと結合が非防水構造となるため、作業時に第１の
カバーの着脱に気を使う必要がないので、メンテナンス
性を向上できる。

【０００９】請求項２は、前記伝達機構の回転軸と前記
駆動機構の回転軸とを同一軸上設定したことを特徴とす
る。請求項３によれば、伝達機構の回転軸と駆動機構の
回転軸を同一軸とすることにより、軸の構造を簡略化で
き、小型化が可能となるとともに、安価に構成できる。

【００１０】請求項３は、前記回転軸を前記ケース本体
に貫通して設け、前記回転軸を保持する軸受けが前記伝
達機構側に突出して形成されたことを特徴とする。請求
項３によれば、ケース本体を貫通する回転軸を保持する
軸受けを非防水構造となる伝達機構側に突出して形成す
ることにより、回転軸と軸受けとの間に水滴が蓄積され
ることがなくなり、防水構造である駆動機構側に水滴等
が侵入することがなくなり、伝達機構側が防水構造でな
くても、駆動機構側の防水構造を確保できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例のアクチ
ュエータの構成図、図２に本発明の一実施例のブロック
構成図、図３に本発明の一実施例の外観図を示す。本実
施例の自転車１は、図３に示すように変速機構付き自転
車に自動変速装置７を搭載したものである。まず、駆動
力伝達について説明する。

【００１２】自転車１では、搭乗者がペダル２を駆動す
ると、駆動力がペダル２からチェーン３に伝達され、さ
らに、チェーン３から変速機構４に伝達され、変速され
た後、駆動輪５に伝達される。変速機構４は、ワイヤ６
を介して自動変速装置７に接続され、自動変速装置７に
より自動変速される。自動変速装置７はワイヤ８を介し
てチェンジレバー９に接続されており、チェンジレバー
９の手動操作による駆動が加わった場合には、チェンジ
レバー９の手動操作による駆動力をワイヤ６を介して変
速機構４に供給する。

【００１３】次に自動変速装置７について説明する。図
４に本発明の一実施例の自動変速装置の外観図を示す。
自動変速装置７は、図４に示すように駆動輪５の回転速
度から自転車１の車速を検出する車速センサ１０、車速
センサ１０で検出された車速に応じてワイヤ６を移動さ
せ、変速機構４の変速段を最適に制御するアクチュエー
タ１１、アクチュエータ１１に駆動用電源を供給する電
池ボックス１２から構成される。車速センサ１０とアク
チュエータ１１とは、信号コード１２０により接続さ
れ、電池ボックス１２とアクチュエータ１１とは電源コ
ード１３０により接続されている。

【００１４】車速センサ１０は、駆動輪５に取り付けら
れたマグネット１０ａと、自転車１のフレームのマグネ
ット１０ａに対向する位置に取り付けられたリードスイ
ッチ１０ｂから構成され、リードスイッチ１０ｂが信号
コード１２０を介してアクチュエータ１１に接続されて
いる。リードスイッチ１０ｂは駆動輪５の回転に応じて
マグネット１０ａがリードスイッチ１０ｂに近接する
と、オンし、離間するとオフし、アクチュエータ１１に
車速に応じた検出信号を発生させる。

【００１５】アクチュエータ１１は、自転車１のフレー
ムに風雨にさらされた状態で取り付けられるので、防塵
・防水構造のケースに収容される。アクチュエータ１１
は、フレーム１１０のクランク保持部分の下部に取り付
けられる。

【００１６】フレーム１１０のクランク保持部分にはペ
ダル２により発生された駆動力をチェーン３に伝達する
ためのクランク機構１１１及びギア１１２がある。この
ため、図３に示すようにフレーム１１０のペダル保持部
分の下部にアクチュエータ１１を保持しても、アクチュ
エータ１１は、ギア１１２より下部に突出することがな
いので、走行の妨げとはならない。また、目立たない位
置に取り付けられるので意匠的に良好となる。

【００１７】アクチュエータ１１を収容するケース２０
０は、図１に示すように伝達機構１３を収容する収容部
２０１と駆動機構１１ａを収容する収容部２０２とが別
に設けられ、メンテナンス性を向上させた構成とされて
いる。ケース２００は、主に、ケース本体２０３、カバ
ー２０４，２０５から構成される。

【００１８】ケース本体２０３は、カバー２０４がクッ
ション材２０６を介して係合され駆動機構１１ａを収容
する収容部２０２が構成される。収容部２０２は、モー
タ１５、回路基板１１ｂが収容されるため、防水構造と
される。次にケース２００の構造について、図面ととも
に説明する。図５、図６は本発明の一実施例のケースの
分解断面図、図７は本発明の一実施例のケースの組立断
面図を示す。

【００１９】ケース本体２０３には外周縁部の全周に亘
ってクッション材２０６を配設するための凹部２０７が
形成され、凹部２０７の外周の複数箇所に図６に示すよ
うに爪部２０８が形成されている。また、カバー２０４
の外周縁部には鍔部２０９が全周に亘って形成されてい
る。

【００２０】ケース本体２０３とカバー２０４との結合
は、ケース本体２０３の凹部２０７にクッション材２０
６を係合させた後、ケース本体２０３の外周縁部にカバ
ー２０４の鍔部２０９を突き合わせ、カバー２０４をケ
ース本体２０３方向に押圧することにより、カバー２０
４の鍔部２０９によりケース本体２０３の爪部２０８が
外周方向に弾性変形される。次に、カバーの鍔部がケー
ス本体２０３の爪部２０８を乗り越えると、ケース本体
２０３の爪部２０８が復帰し、図７（Ｃ）に示すように
カバー２０４の鍔部２０９に係合する。

【００２１】このとき、クッション材２０６は、ケース
本体２０３とカバー２０４との間に狭持され、圧縮され
つつ、ケース本体２０３の凹部２０７に収容される。カ
バー２０４は鍔部２０９がケース本体２０３の爪部２０
８に係合することにより、ケース本体２０３に保持され
る。ケース本体２０３にカバーが保持された状態で、ク
ッション材２０６はケース本体２０３の凹部２０７に圧
縮された状態で収容され、ケース本体２０３及びカバー
２０４に圧着され、ケース本体２０３とカバー２０４と
の間を密封状態にする。

【００２２】また、ケース本体２０３とカバー２０４と
は、ケース本体２０３の内部からカバー２０４内部に形
成されたネジ孔２１８にネジ２１９を螺入させることに
より、確実に固定される構成とされている。このとき、
ネジ２１９は、ケース本体２０３のカバー２０５が取り
付けられる側の内部から螺入する構成とされ、ケース２
０３とケース２０４との間にゴムクッション４１１が取
り付けられている。したがって、ネジ２１９が貫通する
貫通孔２２０も防水される。

【００２３】以上により、ケース本体２０３とカバーと
により形成される空間を防水状態にすることができる。
このケース本体２０３とカバー２０４との間に形成され
る空間２０２にはモータ１５、制御回路１７、定電圧回
路１８、電源制御回路１９、変速マップメモリ２０が搭
載された回路基板２１を有する駆動機構１１ａが収容さ
れる。

【００２４】カバー２０５は、ケース本体２０３にネジ
留めされ、ネジ２１０の取付、取り外しにより容易にケ
ース本体２０３から着脱できる構成とされている。カバ
ー２０５とケース本体２０３との間に形成される空間、
すなわち、収容部２０１には伝達機構１３が収容され
る。

【００２５】カバー２０５とケース本体２０３とは、係
合部分を迷路構造とし、着脱を容易にしつつも防塵効果
を図った構成とされている。ケース本体２０３のカバー
２０５との係合部分には、図６に示すように凸部２１１
が形成され、カバー２０５にはケース本体２０３の凸部
２１１に係合するように凹部２１２が形成されている。
ケース本体２０３の凸部２１１にカバー２０５の凹部２
１２を係合させることによりカバー２０５がケース本体
２０３に位置決めされる。

【００２６】ケース本体２０３の外側には図５に示すよ
うにナット２１３を保持するナット保持部２１４が形成
されている。カバー２０５にはケース本体２０３のナッ
ト保持部２１４に対向してネジ貫通孔２１５が形成され
ている。ネジ２１０をカバー２０５のネジ貫通孔２１５
を貫通させてナット保持部２１４に保持されたナット２
１３に螺入することによりカバー２０５がケース本体２
０３に固定される。

【００２７】このように、カバー２０５はケース本体２
０３の外側でケース本体２０３にネジ留めされるため、
水滴などがネジ２１０とネジ貫通孔２１５との間を介し
てケース内に侵入することがなく。非防水構造でありな
がらも、防水、防塵効果を奏する。

【００２８】しかし、収容部２０１は、完全な防水構造
ではなく、非防水構造なので、水滴などが侵入可能性が
ある。したがって、図７（Ａ）に示すようにケース本体
２０３とカバー２０５との結合部の下方の一部に水抜き
孔２１６が形成されている。水抜き孔２１６は、ケース
本体２０３及びカバー２０５の外周縁部を一部を切り欠
くことにより形成される。

【００２９】また、ケース本体２０３には、電池ボック
ス１２から電源コード１３０を引き込むと共に、車速セ
ンサ１０からの信号コード１２０を引き込むためのグロ
メット２１７が結合されている。図８に本発明の一実施
例のコードの接続を説明するための図である。

【００３０】グロメット２１７は、ゴムなどの弾性部材
からなり、ケース本体２０３に形成された取付孔２２１
に着脱可能に係合する。取付孔２２１は、ケース本体２
０３の駆動機構１１ａが収容される側と外部との間に形
成され、駆動機構１１ａを構成する回路基板２１に接続
される電池ボックス１２及び車速センサ１０からの信号
の取り入れ口となる。

【００３１】グロメット２１７は、外周部が取付孔２２
１と密着し、グロメット２１７と取付孔２２１周囲との
間からの水滴の侵入を防止している。また、グロメット
２１７は、中央部分にコード１２０，１３０を貫通させ
る貫通孔２２２を有し、貫通孔２２２は、コード１２
０，１３０に密着し、コード１２０，１３０の周辺から
ケース内への水滴の侵入を防止する。また、グロメット
２１７の外周側面にはケース本体２０３の貫通方向に直
交する方向に凹凸が形成されいる。一方、グロメット２
１７が装着される取付孔２２１は、グロメット２１７の
外周形状とほぼ同様な大きさとされ、取付孔２２１の内
周にはグロメット２１７の外周に形成された凹凸に係合
する形状に形成されている。

【００３２】グロメット２１７は、弾性変形させ、外周
に形成された凹凸を取付孔２２１の内周に形成された凹
凸に係合させることによりケース本体２０３に取り付け
られる。なお、このとき、グロメット２１７の凹凸と取
付孔２２１の凹凸とが係合することによりグロメット２
１７がケース本体２０３から離脱されにくくしている。

【００３３】グロメット２１７を介してケース内に導入
された電源コード１３０及び信号コード１２０は、回路
基板２１端部に搭載されたコネクタ２２３に接続され
る。コネクタ２２３は、回路基板２１上でケース本体２
０３に開口された取付孔２２１に向けて接続端子が開放
されており、取付孔２２１からコード１２０，１３０の
先端がコネクタ２２３の接続端子に接続可能な構成とさ
れている。

【００３４】このとき、取付孔２２１の外径はコネクタ
２２３の外径より大きく設定される。例えば、図８
（Ｄ）に示すようにコネクタ２２３の長手方向の長さを
Ａ、図８（Ａ）に示すように取付孔２２１の一辺の長さ
をＢとしたとき、Ａ＜Ｂに設定されており、取付孔２２
１からコネクタ２２３に対して電源コード１３０及び信
号コード１２０の接続を容易に行えるように構成されて
いる。

【００３５】ここで、図２に戻って駆動機構１１ａにつ
いて説明する。駆動機構１１ａは、伝達機構１３の駆動
量を検出するギア位置検出部１４、伝達機構１３の駆動
源となるモータ１５、モータ１５の駆動力を減速して伝
達機構１３に供給する減速ギア群１６、車速センサ１０
から供給される検出信号、及び、ギア位置検出部１４で
検出された伝達機構１３の現在の駆動位置に基づいてモ
ータ１５の回転を制御する制御回路１７、制御回路１７
に駆動電圧を供給する定電圧回路１８、電池ボックス１
２から供給される電源の定電圧回路１８への供給を制御
回路１７からの電源制御信号に応じて制御する電源制御
回路１９、制御回路１７からアクセス可能とされてお
り、車速センサ１０で検出された駆動輪５の回転速度に
応じた変速機構４の取るべき変速位置が記憶された変速
マップメモリ２０から構成される。なお、制御回路１
７、定電圧回路１８、電源制御回路１９、変速マップメ
モリ２０は、回路基板２１上に搭載され、ケース２００
内に収容固定される。

【００３６】ここで、駆動機構１１ａの機械的構成につ
いて図１とともに説明する。駆動機構１１ａは、ケース
本体２０３の防水構造側に収容される。駆動機構１１ａ
を構成するモータ１５は、回転軸４０１の延長方向がケ
ース本体２０３の部品保持面に平行となるようにケース
本体２０３の防水構造側に固定され、回転軸４０１には
ウォームギア４０２が圧入固定されている。ウォームギ
ア４０２は、ケース本体２０３の略中央部にケース本体
２０３の部品保持面に直交して配置されたシャフト４０
３に回転自在に保持されたギア４０４に噛合し、モータ
１５の回転駆動力をギア４０５に伝達する。

【００３７】シャフト４０３は、ケース本体２０３に一
体に形成された保持部４０６にケース本体２０３の非防
水構造側と防水構造側とを貫通して圧入保持される。保
持部４０６は、周囲がケース本体２０３の非防水構造側
（矢印Ａ方向）に突出し、非防水構造側でシャフト４０
３と保持部４０６との間に水滴が蓄積されないように構
成され、ケース本体２０３の防水構造側の防水性を高め
ている。また、保持部４０６はシャフト４０３との圧入
保持部分を長くとることによりケース本体２０３の防水
構造側の防水性を高めた構成としている。

【００３８】ギア４０４は、ギア４０５に噛合し、駆動
力を伝達する。ギア４０５は、シャフト４０３に平行に
設けられたシャフト４０７に圧入固定されており、ギア
４０４からの駆動力によりシャフト４０７を回転させ
る。なお、ギア４０５にはギア位置検出部１４を構成す
る検出ギアが一体に形成されている。ここで、ギア位置
検出部１４について説明する。

【００３９】図９に本発明の一実施例のギア位置検出部
の構成図を示す。図９（Ａ）はマイクロスイッチ１４ｂ
がオフのときの状態、図９（Ｂ）はマイクロスイッチ１
４ｂがオンのときの状態を示す。回転検出用ギア１４ａ
はギア４０５と一体的に形成されている。回転検出用ギ
ア１４ａをギア４０５と一体的に形成することにより、
構成部品点数を削減できる。

【００４０】このため、回転検出用ギア１４ａは、減速
ギア群１６の出力ギア１６ａと回転軸となるシャフト４
０７に固定され、ギア４０５及び出力ギア１６ａととも
に回転する。回転検出用ギア１４ａの周囲には伝達機構
１３の検出移動量に応じたピッチ（角度）で歯部１４ｃ
が形成されている。マイクロスイッチ１４ｂはスイッチ
を駆動するための凸部１４ｄがケース１４ｅから突出し
た構成とされている。

【００４１】マイクロスイッチ１４ｂは、凸部１４ｄが
回転検出用ギア１４ａの歯部１４ｃ形成面に当接される
ように回転検出用ギア１４ａに近接して配置されてい
る。凸部１４ｄはケース１４ｅから突出する方向（矢印
Ｃ1 方向）にバネなどにより付勢されており、回転検出
用ギア１４ａの歯部１４ｃの形成面に所定の圧力で押圧
されている。図９（Ａ）に示すように凸部１４ｄが歯部
１４ｃの間にあるときには凸部１４ｄはケース１４ｅか
ら矢印Ｃ1 方向に延出された状態とされ、マイクロスイ
ッチ１４ｂをオフする。

【００４２】また、図９（Ａ）の状態からモータ１５が
回転し、回転検出用ギア１４ａが矢印Ｄ方向に角度θだ
け回転されると、図９（Ｂ）に示されるように回転検出
用ギア１４ａの歯部１４ｃの位置にマイクロスイッチ１
４ｂの凸部１４ｄが位置し、マイクロスイッチ１４ｂの
凸部１４ｄが矢印Ｃ2 方向に押し込まれマイクロスイッ
チ１４ｂはオンする。

【００４３】このように、モータ１５の回転により回転
検出用ギア１４ａが回転されると、マイクロスイッチ１
４ｂは回転検出用ギア１４ａの歯部１４ｃによりオン／
オフが繰り返される。マイクロスイッチ１４ｂには、一
定の電源が供給され、マイクロスイッチ１４ｂがオンす
るとローレベル、マイクロスイッチ１４ｂがオフすると
ハイレベルとなるパルス信号が生成される。マイクロス
イッチ１４ｂで生成されたパルス信号は、制御回路１７
に供給される。制御回路１７は、上記ギア位置検出部１
４から供給されるパルス信号によりギア位置及びモータ
ロックの検出を行う。

【００４４】ここで、再び図１に戻ってシャフト４０７
について説明する。シャフト４０７はケース本体２０３
に形成された軸受け部４０８にケース本体２０３の防水
構造側と非防水構造側とで貫通した状態で、回転自在に
保持される。シャフト４０７は、防水構造側の横断面形
状が略Ｄ形形状とされている。一方、シャフト４０７に
係合するギア４０５はシャフト４０７の横断面形状に係
合する略Ｄ形形状の貫通孔４０９を有する。ギア４０５
は貫通孔４０９をシャフト４０７に係合させることによ
り、シャフト４０７との間に滑りを生じさせないように
回転する。

【００４５】また、シャフト４０７の非防水構造側には
出力ギア１６ａが圧入保持されている。軸受け部４０８
は回転するシャフト４０７を回転自在に保持する必要か
ら各種防水構造が適用されている。図１０に本発明の一
実施例の軸受け部の断面図を示す。

【００４６】軸受け部４０８には、その周囲がケース本
体２０３の非防水構造側に突出した突出部４１０がケー
ス本体２０３と一体に形成されている。突出部４１０に
よりシャフト４０７と軸受け部４０８との間に水滴が供
給されても、水滴はケース本体２０３の底面方向流れる
ので、シャフト４０７と軸受け部４０８との間に水滴が
蓄積されない。

【００４７】軸受け部４０８の非防水構造側には出力ギ
ア１６ａとケース本体２０３との間にオイルシール４１
３が設けられ、防水性を向上させている。オイルシール
４１３は、薄板の円錐部４１３ａと肉厚部４１３ｂとを
組み合わせた構成とされ、円錐部４１３ａの底面方向を
出力ギア１６ａと反対方向に、厚肉部４１３ａを出力ギ
ア１６ａの方向となるように配置し、シャフト４０７の
回転ロスを低減している。

【００４８】出力ギア１６ａは、伝達機構１３に噛合し
て伝達機構１３に駆動機構からの駆動力を伝達する。こ
こで、ケースの非防水構造側に収容される、伝達機構１
３について図面と共に説明する。

【００４９】図１１に本発明の一実施例の伝達機構の分
解斜視図を示す。伝達機構１３は、減速ギア群１６の出
力ギア１６ａと噛合し、出力ギア１６ａから供給される
駆動力によって回動するオートプーリ５０１と、オート
プーリ５０１及び変速機構４に係合し、オートプーリ５
０１の回転駆動力を変速機構４にワイヤ６を介して伝達
する出力プーリ５１０と、出力プーリ５１０及びチェン
ジレバー９に係合し、チェンジレバー９からの供給され
た駆動力によって回転し、チェンジレバーからの回転駆
動力を出力プーリ５１０に伝達するマニュアルプーリ５
２０とから構成される。

【００５０】オートプーリ５０１は、円盤状をなし、そ
の中心部には軸受け部５０２が形成されている。軸受け
部５０２は、ケース本体２０３に固定され、駆動機構の
ギア４０４の回転軸と共通の回転軸４０３に係合してい
る。オートプーリ５０１は、駆動機構と共通の回転軸４
０３を中心に回転保持される。

【００５１】オートプーリ５０１の外周端部にはギア５
０３が所定の角度にわたって形成されている。ギア５０
３は、減速ギア群１６の出力ギア１６ａと噛合し、出力
ギア１６ａにより変速位置に応じた角度に回転される。
オートプーリ５０１の回転中心Ｐ0 から半径Ｒの位置に
は回転中心Ｐ0 を中心に所定の角度θ0 にわたって第１
の溝部５０４が形成されている。第１の溝部５０４は出
力プーリ５１０と係合して、オートプーリ５０１に伝達
された回転駆動力を出力プーリ５１０に伝達する。ま
た、オートプーリ５０１には切欠部５０５が所定の角度
θ1 に亘って形成されている。切欠部５０５にはストッ
パ５３０が係合し、変速機構４を１速〜４速で駆動可能
な距離でワイヤ６を移動させることができる角度範囲で
オートプーリ５０１の回転を規制している。

【００５２】また、出力プーリ５１０は、円盤状をな
し、その中心には軸受け部５１１が形成されている。軸
受け部５１１は回転軸４０３に係合し、出力プーリ５１
０を回転軸４０３を中心に回転自在に保持する。また、
出力プーリ５１０の外周端部には変速機構４に接続され
たワイヤ６を接続する係合部５１２及びワイヤ６を外周
に添ってガイドするガイド溝５１３が形成されている。
係合部５１２にはワイヤ６の先端に形成された接続部６
ａが係合され、ワイヤ６の一端が出力プーリ５１０に保
持される。

【００５３】ガイド溝５１３は出力プーリ５１０の外周
端部全周にわたって形成されている。ガイド溝５１３に
は係合部５１２に固定されたワイヤ６が係合し、ワイヤ
６の経路を所定の経路となるようにガイドする。また、
出力プーリ５１０の回転中心Ｐ1 から半径Ｒの位置には
回転中心Ｐ1 を中心に所定の角度θ0 にわたって第２の
溝部５１４が形成されている。第２の溝部５１４は、マ
ニュアルプーリ５２０に対向する面に形成され、マニュ
アルプーリ５２０と係合して、マニュアルプーリ５２０
にチェンジレバー９から伝達された回転駆動力を出力プ
ーリ５１０に伝達する。なお、第２の溝部５１４は、出
力プーリ５１０を貫通して形成しても良い。

【００５４】さらに、出力プーリ５１０のオートプーリ
５０１に対向する面には、出力プーリ５１０の回転中心
Ｐ1 から半径Ｒの位置にオートプーリ５０１に形成され
た第１の溝部５０４と係合する第１の凸部５１５が形成
されている。第１の凸部５１５は、オートプーリ５０１
に形成された第１の溝部５０４に係合し、オートプーリ
５０１の回転により第１の溝部５０４の端部に当接し、
出力プーリ５１０に回転駆動力を伝達する。

【００５５】マニュアルプーリ５２０は、円盤状をな
し、その中心には軸受け部５２１が形成されている。軸
受け部５２１は回転軸４０３に係合し、マニュアルプー
リ５２０を回転軸４０３を中心に回転自在に保持する。
また、マニュアルプーリ５２０の外周端部にはチェンジ
レバー９に接続されたワイヤ８を接続する係合部５２２
及びワイヤ８をガイドするガイド溝５２３が形成されて
いる。係合部５２２にはワイヤ８の先端に固定された接
続ネジ５４０が係合され、ワイヤ８とマニュアルプーリ
５２０とが固定される。

【００５６】ガイド溝５２３はマニュアルプーリ５２０
の外周端部全周にわたって形成されている。ガイド溝５
２３には接続ネジ５４０に固定されたワイヤ８が係合
し、ワイヤ８の経路を所定の経路となるようにガイドす
る。マニュアルプーリ５２０はワイヤ８を介してチェン
ジレバー９から伝達された駆動力により回転される。マ
ニュアルプーリ５２０が回転駆動されるとマニュアルプ
ーリ５２０に形成された第２の凸部５２４が出力プーリ
５１０の第２の溝部５１４の端部に当接して、出力プー
リ５１０を回転させ、変速機構４に接続されたワイヤ６
を駆動する。

【００５７】図１２〜図１４に本発明の一実施例の伝達
機構の動作説明図を示す。図１２〜図１４で（Ａ）はマ
ニュアルプーリ５２０の状態、（Ｂ）は出力プーリ５１
０の状態、（Ｃ）はオートプーリ５０１の状態を示す。
図１２はマニュアルプーリ５２０、出力プーリ５１０、
オートプーリ５０１がともに１速の状態を示す。

【００５８】マニュアルプーリ５２０、出力プーリ５１
０、オートプーリ５０１がともに１速の状態では、マニ
ュアルプーリ５２０は矢印Ａ1 方向に回転された状態で
あり、マニュアルプーリ５２０に保持、ガイドされたワ
イヤ８は、最も伝達機構１３に引き込まれた状態とされ
る。また、出力プーリ５１０は、変速機構４によりワイ
ヤ６が矢印Ａ1 方向に付勢され、マニュアルプーリ５２
０に形成された第２の凸部５２４に第２の溝部５１４の
矢印Ａ2 方向の端部が当接し、ワイヤ６を最も変速機構
４側に最も引き出された状態とされる。さらに、オート
プーリ５０１は、１速位置に回転されており、このと
き、第１の溝部５０４の矢印Ａ1 方向端部に出力プーリ
５１０の第１の凸部５１５が当接する。

【００５９】ここで、オートプーリ５０１の１速位置は
図１２（Ｃ）に示す位置に設定されているが、オートプ
ーリ５０１の基準位置は１速位置からわずかに矢印Ａ1
方向に移動したストッパ５３０にオートプーリ５０１の
切欠部５０５の矢印Ａ2 方向の端部が完全に当接する位
置に設定されており、初期化時にはオートプーリ５０１
が矢印Ａ1 方向いっぱいに回転されることにより基準位
置が設定される。

【００６０】図１３はマニュアルプーリ５２０、出力プ
ーリ５１０が４速、オートプーリ５０１が１速の状態を
示す。図１２に示す状態でチェンジレバー９を４速位置
にすると、図１３（Ａ）に示すようにワイヤ８がチェン
ジレバー９側（矢印Ａ2 方向）に引き込まれ、マニュア
ルプーリ５２０が矢印Ａ2 方向に回転する。マニュアル
プーリ５２０が矢印Ａ2 方向に回転すると、マニュアル
プーリ５２０に設けられた第２の凸部５２４は、出力プ
ーリ５１０の第２の溝部５１４の矢印Ａ2 方向の端部に
当接しているので、出力プーリ５１０が矢印Ａ2 方向に
回転されることになる。

【００６１】出力プーリ５１０が矢印Ａ2 方向に回転す
ると、図１３（Ｂ）に示すようにワイヤ６が矢印Ａ2 方
向に引き込まれ、変速機構４が４速に設定される。この
とき、オートプーリ５０１は図１３（Ｃ）に示すように
１速位置に保持されており、出力プーリ５１０の第１の
凸部５１５はオートプーリ５０１の第１の溝部５０４を
矢印Ａ2 方向に移動するだけであり、オートプーリ５０
１により出力プーリ５１０の移動が停止されることはな
い。

【００６２】図１４はマニュアルプーリ５２０が１速、
出力プーリ５１０、オートプーリ５０１が４速の状態を
示す。図１２に示す状態では、オートプーリ５０１の第
１の溝部５０４の矢印Ａ1 方向の端部に出力プーリ５１
０の第１の凸部５１５が当接しているので、図１４
（Ｃ）に示すようにオートプーリ５０１が矢印Ａ2 方向
に回転すると、図１４（Ｂ）に示すように出力プーリ５
１０も矢印Ａ2 方向に回転し、ワイヤ６が矢印Ａ2方向
に引き込まれ、変速機構４が４速に設定される。

【００６３】このとき、マニュアルプーリ５２０の第２
の凸部５２４は、出力プーリ５１０の第２の溝部５１４
の矢印Ａ2 方向の端部に当接しているので、出力プーリ
５１０が矢印Ａ2 方向に回転しても、マニュアルプーリ
５２０は回動されない。以上のように、伝達機構４によ
り自動変速動作と手動変速動作との両方を実施できる構
成とされている。

【００６４】次に電池ボックス１２について説明する。
図１５に本発明の一実施例の電池ボックスの断面図を示
す。電池ボックス１２の内部ブロック構成は、図２に示
すように電源電圧を生成する電池２３３、電池２３３で
生成される電源電圧をアクチュエータ１１に供給する電
源供給回路２３４、電池ボックス１２からアクチュエー
タ１１への電源の供給を手動で投入・切断を行うと共に
初期化を行う、いわゆる、イニシャライズ処理を行うた
めの電源スイッチ２３５から構成される。

【００６５】電池ボックス１２は、図１５に示すように
防水ケース３００に収容されている。ケース３００は、
ケース半体３０１，３０２を組み合わせた構成とされて
いる。ケース半体３０１，３０２の結合部は、クッショ
ン材３０３を挟んで結合され、内部が密封状態とされ、
いわゆる、防水構造とされている。

【００６６】ケース半体３０１とケース半体３０２と
は、ケース３００の外側部分でネジ３２１によりネジ留
めされている。ネジ３２１は、ケース半体３０１に形成
されたネジ貫通孔３２２を介してケース半体３０２に埋
め込まれたネジ固定部材３２３に螺入することにより固
定される。

【００６７】また、ケース半体３０２には、アクチュエ
ータ１１に電源を供給する電源コード１３０を引き込む
グロメット３０４が結合される。グロメット３０４は、
ゴムなどの弾性部材からなり、ケース半体３０２に形成
された取付孔３０５を閉蓋する。

【００６８】グロメット３０４は、取付孔３０５の外周
に設けられたグロメット係合部３０６に係合され、取付
部３０５を閉蓋する。また、グロメット３０４は、中央
部分に電源コード１３０を貫通させる貫通孔３０７を有
し、貫通孔３０７は、電源コード１３０に密着し、電源
コード１３０の周辺からケース３００内への水滴の侵入
を防止する。

【００６９】グロメット３０４を介してケース３００内
に導入された電源コード１３０は、電源供給回路２３４
及び電源スイッチ２３５が搭載された回路基板３０８端
部に搭載されたコネクタ３０９に接続される。コネクタ
３０９は、回路基板３０８上でケース半体３０２に開口
された取付孔３０５に向けて接続端子が開放されてお
り、取付孔３０５から電源コード１３０の先端をコネク
タ３０９の接続端子に接続可能な構成とされている。

【００７０】このとき、取付孔３０５の外径はコネクタ
３０９の外径より大きく設定されている。また、コネク
タ３０９は、ケース半体３０２の取付孔３０５から電源
コード１３０の接続が容易に行える範囲で所定距離、離
間した位置に固定されており、取付孔３０５とコネクタ
３０９との間の空間は、電源コード１３０を折り畳んで
収容するコード収容部３１０を形成している。

【００７１】例えば、取付時に電源コード１３０が余っ
てしまった場合などに電源コード１３０をグロメット３
０４のケース内面側の方向に引き込んでグロメット３０
４の外面側に延出する電源コード１３０のたるみをなく
し、グロメット３０４の内面側に引き込まれた電源コー
ド１３０を折り畳んで、コード収容部３１０に収容した
後、グロメット３０４を取付孔３０５の周囲に設けられ
たグロメット係合部３０６に係合させ、取付孔３０５を
閉蓋する。

【００７２】以上の作業により電源コード１３０がアク
チュエータ１１と電池ボックス１２との間でたるむこと
がないので、見栄えが良くなるとともに、コードへの引
っかかりを防止できる。また、ケース半体３０２には、
電池ボックス１２を自転車１のフレーム１１０に固定す
るための固定部材３１１が固定されている。固定部材３
１１は、ケース半体３０２の底面に形成された取付部３
１２に係合され、ネジ３１３を取付部３１２に形成され
たネジ孔３１４に螺入することにより固定される。

【００７３】固定部材３１１は、略円筒状をなし、ネジ
孔３１４に対向する側面には切り込みが形成され、円筒
内周部が開放可能に構成されている。固定部材３１１の
切り込み外周には円筒を閉じるための接合部３１５が形
成されてる。接合部３１５は、ネジ３１６を接合部３１
５に埋め込まれたナット３１７に螺入することにより閉
じられる。

【００７４】

【発明の効果】上述の如く、本発明の請求項１によれ
ば、第１のカバーをケース本体からは外すことで、伝達
機構のメンテナンスが可能になり、また、第２のカバー
をケース本体から外すことで、駆動機構のメンテナンス
が可能となり、必要な機構部分だけを独立にメンテナン
スできるので、メンテナンス時にメンテナンス不要な部
分までを離脱、調整しなくて良いため、メンテナンス性
を向上できる。また、駆動機構から伝達される駆動力に
より駆動され、電気的な装置を持たず、比較的風雨に強
い伝達機構を収容するケース本体と第１のカバーとの結
合を迷路構造とし、防塵効果を持たせ、伝達機構の駆動
源となり、モータなどの電気的な装置を有する駆動機構
を収容するケース本体と第２のカバーとの結合を防水構
造とすることにより、防水構造部分を必要最小限に留め
ることができるので、安価に構成でき、また、変速装置
との接続などが必要となり、カバーの開閉が頻繁に行わ
れるケース本体と第１のカバーと結合が非防水構造とな
るため、作業時に第１のカバーの着脱に気を使う必要が
ないので、メンテナンス性を向上できる等の特長を有す
る。

【００７５】請求項２によれば、伝達機構の回転軸と駆
動機構の回転軸を同一軸とすることにより、軸の構造を
簡略化でき、小型化が可能となるとともに、安価に構成
できる等の特長を有する。請求項３によれば、ケース本
体を貫通する回転軸を保持する軸受けを非防水構造とな
る伝達機構側に突出して形成することにより、回転軸と
軸受けとの間に水滴が蓄積されることがなくなり、防水
構造である駆動機構側に水滴等が侵入することがなくな
り、伝達機構側が防水構造でなくても、駆動機構側の防
水構造を確保できる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のアクチュエータの構成図で
ある。

【図２】本発明の一実施例のブロック構成図である。

【図３】本発明の一実施例の自動変速装置が搭載される
自転車の外観図である。

【図４】本発明の一実施例の自動変速装置の外観図であ
る。

【図５】本発明の一実施例のケースの分解断面図であ
る。

【図６】本発明の一実施例のケースの分解断面図であ
る。

【図７】本発明の一実施例のケースの組立図である。

【図８】本発明の一実施例のコードの接続を説明するた
めの図である。

【図９】本発明の一実施例のギア位置検出部の説明図で
ある。

【図１０】本発明の一実施例の要部の断面図である。

【図１１】本発明の一実施例の伝達機構の分解斜視図で
ある。

【図１２】本発明の一実施例の伝達機構の動作説明図で
ある。

【図１３】本発明の一実施例の伝達機構の動作説明図で
ある。

【図１４】本発明の一実施例の伝達機構の動作説明図で
ある。

【図１５】本発明の一実施例の電池ボックスの防水構造
を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 自転車 ２ ペダル ３ チェーン ４ 変速機構 ５ 駆動輪 ６、８ ワイヤ ７ 自動変速装置 ９ チェンジレバー １０ 車速センサ １０ａ マグネット １０ｂ リードスイッチ １１ａ 駆動機構 １１ アクチュエータ １２ 電池ボックス １３ 伝達機構 １４ ギア位置検出部 １５ モータ １６ 減速ギア群 １７ 制御回路 １８ 定電圧回路 １９ 電源制御回路 ２０ 変速マップメモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松島 賢治 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー株式会社内 (72)発明者 飯塚 誠 埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ ジ ェコー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速装置に接続され、該変速装置を駆動
   し、変速させる伝達機構と、該伝達機構に結合され、走
   行状態に応じて前記伝達機構を駆動する駆動機構とを有
   する自動変速装置であって、 一方の側に前記伝達機構が動作可能に収容され、他方の
   側に前記駆動機構が動作可能で収容され、前記伝達機構
   と前記駆動機構とが貫通して結合されるケース本体と、 前記ケース本体の一方の側に境界が迷路構造となるよう
   に係合され、前記伝達機構をカバーする第１のカバー
   と、 前記ケース本体の他方の側と防水構造となるように係合
   され前記駆動機構をカバーする第２のカバーとを有する
   ことを特徴とする自動変速装置。
2. 【請求項２】 前記伝達機構の回転軸と前記駆動機構の
   回転軸とを同一軸上設定したことを特徴とする請求項１
   又は２記載の自動変速装置。
3. 【請求項３】 前記回転軸は、前記ケース本体に貫通し
   て設けられ、前記回転軸を保持する軸受けが前記伝達機
   構側に突出して形成されたことを特徴とする請求項２記
   載の自動変速装置。