JPH11321769A - 自動変速機 - Google Patents
自動変速機Info
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- JPH11321769A JPH11321769A JP13315698A JP13315698A JPH11321769A JP H11321769 A JPH11321769 A JP H11321769A JP 13315698 A JP13315698 A JP 13315698A JP 13315698 A JP13315698 A JP 13315698A JP H11321769 A JPH11321769 A JP H11321769A
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- pedal
- gear
- reduction gear
- bicycle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、ペダルの負荷に応じて自動的にギア
チェンジを行う。 【解決手段】自転車のペダル３の回転速度を速度センサ
２１，２２により検出し、この回転速度に基づいてコン
トロールユニット２４でペダル３の速度変動率αを求
め、この速度変動率αに応じてアクチュエータ３０を駆
動して自転車の減速ギア２に対するギアチェンジを行
う。
チェンジを行う。 【解決手段】自転車のペダル３の回転速度を速度センサ
２１，２２により検出し、この回転速度に基づいてコン
トロールユニット２４でペダル３の速度変動率αを求
め、この速度変動率αに応じてアクチュエータ３０を駆
動して自転車の減速ギア２に対するギアチェンジを行
う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自転車の減
速ギアに対するギアチェンジを行う自動変速機に関す
る。
速ギアに対するギアチェンジを行う自動変速機に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図９は変速機を備えた自転車の全体構成
図である。自転車後輪１の軸には減速ギア２が連結さ
れ、この減速ギア２とペダル３に連動するスプロケット
４との間にチェン５が掛けられている。減速ギア２は、
例えば歯数の異なる３枚乃至４枚の歯車から構成される
もので、図１０の拡大図に示すようにその中心軸に駆動
ピン６が挿入されている。この駆動ピン６の端部には、
軸７ａを中心に回動するレバー７が当接し、かつこのレ
バー７にプッシュロッド８の端部が連結されている。こ
のプッシュロッド８は、その他端がハンドル９の位置ま
で導かれて操作レバー１０に取り付けられ、この操作レ
バー１０の動きを減速ギア２側のレバー７に伝達して駆
動ピン６の挿入量を変え、減速比を選択できるものとな
っている。
図である。自転車後輪１の軸には減速ギア２が連結さ
れ、この減速ギア２とペダル３に連動するスプロケット
４との間にチェン５が掛けられている。減速ギア２は、
例えば歯数の異なる３枚乃至４枚の歯車から構成される
もので、図１０の拡大図に示すようにその中心軸に駆動
ピン６が挿入されている。この駆動ピン６の端部には、
軸７ａを中心に回動するレバー７が当接し、かつこのレ
バー７にプッシュロッド８の端部が連結されている。こ
のプッシュロッド８は、その他端がハンドル９の位置ま
で導かれて操作レバー１０に取り付けられ、この操作レ
バー１０の動きを減速ギア２側のレバー７に伝達して駆
動ピン６の挿入量を変え、減速比を選択できるものとな
っている。
【０００３】このような構成であれば、自転車の乗り手
が操作レバー１０を操作してその位置を手動で変えるこ
とによって、プッシュロッド８の駆動ピン６に対する挿
入量が変わり、減速ギア２とチェン５との組み合わせが
変更される。例えば、３段切換えの場合、駆動ピン６を
挿入しない場合に減速比が最小となり、駆動ピン６を中
間位置まで挿入した場合に減速比が中間となり、駆動ピ
ン６を最も深く挿入した場合に減速比が最大となる。
が操作レバー１０を操作してその位置を手動で変えるこ
とによって、プッシュロッド８の駆動ピン６に対する挿
入量が変わり、減速ギア２とチェン５との組み合わせが
変更される。例えば、３段切換えの場合、駆動ピン６を
挿入しない場合に減速比が最小となり、駆動ピン６を中
間位置まで挿入した場合に減速比が中間となり、駆動ピ
ン６を最も深く挿入した場合に減速比が最大となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記変
速機は、手動による減速比の変更であり、この減速比を
どのように選ぶかは乗り手の判断に委ねられる。又、上
記変速機は、ギアチェンジとハンドル操作とを同時に行
う煩わしさがあり、さらに構造によっては選択したギア
が何であるか分かりにくい等の不具合がある。そこで本
発明は、ペダルの負荷に応じて自動的にギアチェンジが
できる自動変速機を提供することを目的とする。
速機は、手動による減速比の変更であり、この減速比を
どのように選ぶかは乗り手の判断に委ねられる。又、上
記変速機は、ギアチェンジとハンドル操作とを同時に行
う煩わしさがあり、さらに構造によっては選択したギア
が何であるか分かりにくい等の不具合がある。そこで本
発明は、ペダルの負荷に応じて自動的にギアチェンジが
できる自動変速機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、自転
車のペダルの回転速度を検出する速度検出手段と、この
速度検出手段により検出された回転速度に基づいてペダ
ルの速度変動率を求める速度変動率演算手段と、この速
度変動率演算手段により求められた速度変動率に応じて
自転車の減速ギアに対するギアチェンジを行う変速切替
え手段と、を備えた自動変速機である。
車のペダルの回転速度を検出する速度検出手段と、この
速度検出手段により検出された回転速度に基づいてペダ
ルの速度変動率を求める速度変動率演算手段と、この速
度変動率演算手段により求められた速度変動率に応じて
自転車の減速ギアに対するギアチェンジを行う変速切替
え手段と、を備えた自動変速機である。
【０００６】請求項２によれば、自転車のペダルと減速
ギアとをチェーンで連結して減速ギアに対するチェーン
のギアチェンジを行う自動変速機において、ペダルの回
転数の整数倍の回転数で回転する増速回転機構と、この
増速回転機構の回転軸を介して対向配置され、それぞれ
増速回転機構の角度位置を検出する角度位置検出手段
と、この角度位置検出手段により検出された角度位置に
基づいてペダルの平均速度を演算する平均速度演算手段
と、角度位置検出手段により検出された角度位置に基づ
いてペダルの速度変動幅を演算する速度幅演算手段と、
平均速度演算手段により演算された平均速度と速度幅演
算手段により演算された速度変動幅とに基づいてペダル
の速度変動率を演算するペダル速度変動率演算手段と、
このペダル速度変動率演算手段により演算された速度変
動率と基準値とを比較し、この比較結果に応じて減速ギ
アに対するギアチェンジを行う変速切替え手段と、を備
えた自動変速機である。
ギアとをチェーンで連結して減速ギアに対するチェーン
のギアチェンジを行う自動変速機において、ペダルの回
転数の整数倍の回転数で回転する増速回転機構と、この
増速回転機構の回転軸を介して対向配置され、それぞれ
増速回転機構の角度位置を検出する角度位置検出手段
と、この角度位置検出手段により検出された角度位置に
基づいてペダルの平均速度を演算する平均速度演算手段
と、角度位置検出手段により検出された角度位置に基づ
いてペダルの速度変動幅を演算する速度幅演算手段と、
平均速度演算手段により演算された平均速度と速度幅演
算手段により演算された速度変動幅とに基づいてペダル
の速度変動率を演算するペダル速度変動率演算手段と、
このペダル速度変動率演算手段により演算された速度変
動率と基準値とを比較し、この比較結果に応じて減速ギ
アに対するギアチェンジを行う変速切替え手段と、を備
えた自動変速機である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図９及び図１０と
同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。図１は自動変速機を備えた自転車の全体構成図であ
り、図２は変速制御系の構成図である。
いて図面を参照して説明する。なお、図９及び図１０と
同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。図１は自動変速機を備えた自転車の全体構成図であ
り、図２は変速制御系の構成図である。
【０００８】ペダル３によって駆動されるスプロケット
４の外周側には、自転車のペダル３の回転速度を検出す
る速度検出手段を構成する速度検出用ギア２０及び２つ
の速度センサ２１，２２が設けられている。
４の外周側には、自転車のペダル３の回転速度を検出す
る速度検出手段を構成する速度検出用ギア２０及び２つ
の速度センサ２１，２２が設けられている。
【０００９】このうち速度検出用ギア２０は、ペダル３
の回転数の整数倍の回転数で回転する増速回転機構を構
成するもので、図２に示すようにペダル３と直接噛み合
うか、又はペダル３と同軸に固定された図示しないギア
に噛み合っており、ペダル３の回転数すなわちスプロケ
ット４の１回転に対しての整数倍の回転数で回転するよ
うに歯数が選択されている。又、この速度検出用ギア２
０の歯の一部には、切り欠き又は突起が形成されてい
る。
の回転数の整数倍の回転数で回転する増速回転機構を構
成するもので、図２に示すようにペダル３と直接噛み合
うか、又はペダル３と同軸に固定された図示しないギア
に噛み合っており、ペダル３の回転数すなわちスプロケ
ット４の１回転に対しての整数倍の回転数で回転するよ
うに歯数が選択されている。又、この速度検出用ギア２
０の歯の一部には、切り欠き又は突起が形成されてい
る。
【００１０】２つの速度センサ２１，２２は、速度検出
用ギア２０の角度位置を検出する角度位置検出手段を構
成するもので、速度検出用ギア２０の回転軸を介して対
向配置（１８０度対向する位置）されており、それぞれ
近接スイッチの機能を持っている。これら速度センサ２
１，２２は、回転する速度検出用ギア２０の歯の切り欠
き又は突起を検出してそのパルス状の電気信号（回転パ
ルス）を出力する機能を有している。従って、これら速
度センサ２１，２２からは、速度検出用ギア２０の２分
の１回転毎の回転パルスが出力されるものとなってい
る。
用ギア２０の角度位置を検出する角度位置検出手段を構
成するもので、速度検出用ギア２０の回転軸を介して対
向配置（１８０度対向する位置）されており、それぞれ
近接スイッチの機能を持っている。これら速度センサ２
１，２２は、回転する速度検出用ギア２０の歯の切り欠
き又は突起を検出してそのパルス状の電気信号（回転パ
ルス）を出力する機能を有している。従って、これら速
度センサ２１，２２からは、速度検出用ギア２０の２分
の１回転毎の回転パルスが出力されるものとなってい
る。
【００１１】サドル２３の下方のスペースには、コント
ロールユニット２４がバッテリと一体となって設けられ
ている。このコントロールユニット２４は、各速度セン
サ２１，２２から出力される回転パルスを入力して自転
車のペダル３の速度変動率を求め、この速度変動率に応
じて自転車の減速ギア２に対するギアチェンジを自動的
に行う機能を有するもので、マイクロコンピュータ２５
及び判別器２６が備えられている。
ロールユニット２４がバッテリと一体となって設けられ
ている。このコントロールユニット２４は、各速度セン
サ２１，２２から出力される回転パルスを入力して自転
車のペダル３の速度変動率を求め、この速度変動率に応
じて自転車の減速ギア２に対するギアチェンジを自動的
に行う機能を有するもので、マイクロコンピュータ２５
及び判別器２６が備えられている。
【００１２】マイクロコンピュータ２５は、図３の機能
ブロック図に示すように各速度センサ２１，２２から出
力される回転パルスに基づいてペダル３の速度変動率を
求める速度変動率演算手段２７として、平均速度演算手
段２８、速度幅演算手段２９及びペダル速度変動率演算
手段３０の各機能を有している。
ブロック図に示すように各速度センサ２１，２２から出
力される回転パルスに基づいてペダル３の速度変動率を
求める速度変動率演算手段２７として、平均速度演算手
段２８、速度幅演算手段２９及びペダル速度変動率演算
手段３０の各機能を有している。
【００１３】平均速度演算手段２８は、各速度センサ２
１，２２から出力される回転パルスすなわちスプロケッ
ト４の角度位置に基づいてペダル３の平均速度Ｖo を演
算する機能を有している。
１，２２から出力される回転パルスすなわちスプロケッ
ト４の角度位置に基づいてペダル３の平均速度Ｖo を演
算する機能を有している。
【００１４】速度幅演算手段２９は、各速度センサ２
１，２２から出力される回転パルスすなわちスプロケッ
ト４の角度位置に基づいてペダル３の速度変動幅ΔＶを
演算する機能を有している。
１，２２から出力される回転パルスすなわちスプロケッ
ト４の角度位置に基づいてペダル３の速度変動幅ΔＶを
演算する機能を有している。
【００１５】判別器２６は、平均速度演算手段２８によ
り演算された平均速度Ｖo と速度幅演算手段２９により
演算された速度変動幅ΔＶとを取り込み、これら平均速
度Ｖo 及び速度変動幅ΔＶに基づいて減速ギア２のギア
チェンジを行うためのアクチュエータ３０を駆動するも
ので、ペダル速度変動率演算手段３１及び変速切替え手
段３２の各機能を有している。
り演算された平均速度Ｖo と速度幅演算手段２９により
演算された速度変動幅ΔＶとを取り込み、これら平均速
度Ｖo 及び速度変動幅ΔＶに基づいて減速ギア２のギア
チェンジを行うためのアクチュエータ３０を駆動するも
ので、ペダル速度変動率演算手段３１及び変速切替え手
段３２の各機能を有している。
【００１６】ペダル速度変動率演算手段３０は、平均速
度演算手段２８により演算された平均速度Ｖo と速度幅
演算手段２９により演算された速度変動幅ΔＶとに基づ
いてペダル３の速度変動率α α＝ΔＶ／Ｖo …(1) を演算する機能を有している。
度演算手段２８により演算された平均速度Ｖo と速度幅
演算手段２９により演算された速度変動幅ΔＶとに基づ
いてペダル３の速度変動率α α＝ΔＶ／Ｖo …(1) を演算する機能を有している。
【００１７】変速切替え手段３２は、ペダル速度変動率
演算手段３１により求められた速度変動率αに応じて自
転車の減速ギア２に対するギアチェンジを行うもので、
速度変動率αと所定の定数値αo とを比較し、速度変動
率αが定数値αo 以上（α＞αo ）であれば減速ギア２
を減速側へ切替える指令をアクチュエータ３０に発し、
速度変動率αが定数値αo 以下（α＜αo ）であれば減
速ギア２を増速側へ切り替える指令をアクチュエータ３
０に発する機能を有している。
演算手段３１により求められた速度変動率αに応じて自
転車の減速ギア２に対するギアチェンジを行うもので、
速度変動率αと所定の定数値αo とを比較し、速度変動
率αが定数値αo 以上（α＞αo ）であれば減速ギア２
を減速側へ切替える指令をアクチュエータ３０に発し、
速度変動率αが定数値αo 以下（α＜αo ）であれば減
速ギア２を増速側へ切り替える指令をアクチュエータ３
０に発する機能を有している。
【００１８】このアクチュエータ３０は、減速又は増速
の指令を受ける毎にプッシュロッド８を押す又は引く駆
動して一段づつ減速ギア２を変速し、次の指令が来るま
でその状態を維持する機能を有している。
の指令を受ける毎にプッシュロッド８を押す又は引く駆
動して一段づつ減速ギア２を変速し、次の指令が来るま
でその状態を維持する機能を有している。
【００１９】次に上記の如く構成された自動変速機の作
用について説明する。自転車の乗り手によりペダル３が
踏まれてスプロケット４が回転すると、これに連動して
速度検出用ギア２０がスプロケット４の１回転に対して
整数倍の回転数で回転する。
用について説明する。自転車の乗り手によりペダル３が
踏まれてスプロケット４が回転すると、これに連動して
速度検出用ギア２０がスプロケット４の１回転に対して
整数倍の回転数で回転する。
【００２０】図５はスプロケット４と速度検出用ギア２
０との位置関係を示す図であり、図６(a) 〜(i) はスプ
ロケット４と速度検出用ギア２０との回転角度位置の関
係を示す図である。本実施の形態では、速度検出用ギア
２０の歯数をスプロケット４の歯数の４分の１になるよ
うに定めている。
０との位置関係を示す図であり、図６(a) 〜(i) はスプ
ロケット４と速度検出用ギア２０との回転角度位置の関
係を示す図である。本実施の形態では、速度検出用ギア
２０の歯数をスプロケット４の歯数の４分の１になるよ
うに定めている。
【００２１】先ず、図６(a) に示すタイミングでは速度
検出用ギア２０の位置を示すマークＴo が速度センサ２
２の位置Ａで検出され、このときのスプロケット４の位
置を例えばマークＰo として定める。
検出用ギア２０の位置を示すマークＴo が速度センサ２
２の位置Ａで検出され、このときのスプロケット４の位
置を例えばマークＰo として定める。
【００２２】次に、スプロケット４が駆動されて速度検
出用ギア２０が２分の１回転すると、同図(b) に示すよ
うにマークＴo が速度センサ２１の位置Ｂで検出され、
その間にスプロケット４は８分の１回転し、マークＰo
は角度θ1 の位置に達する。
出用ギア２０が２分の１回転すると、同図(b) に示すよ
うにマークＴo が速度センサ２１の位置Ｂで検出され、
その間にスプロケット４は８分の１回転し、マークＰo
は角度θ1 の位置に達する。
【００２３】次に、スプロケット４が続けて駆動されて
速度検出用ギア２０がさらに２分の１回転すると、同図
(c) に示すようにマークＴo が速度センサ２２の位置Ａ
で検出され、その間にスプロケット４はさらに８分の１
回転し、マークＰo は角度θ2 の位置に達する。
速度検出用ギア２０がさらに２分の１回転すると、同図
(c) に示すようにマークＴo が速度センサ２２の位置Ａ
で検出され、その間にスプロケット４はさらに８分の１
回転し、マークＰo は角度θ2 の位置に達する。
【００２４】以下、同様に、スプロケット４が続けて駆
動されて速度検出用ギア２０が２分の１回転する毎に、
同図(d) 〜同図(i) に示すようにマークＴo が速度セン
サ２１、２２の位置Ｂ又はＡで交互に検出され、その間
にスプロケット４は回転してマークＰo は角度θ3 ，
…，θ8 ，θ1 ，…の位置で回転する。
動されて速度検出用ギア２０が２分の１回転する毎に、
同図(d) 〜同図(i) に示すようにマークＴo が速度セン
サ２１、２２の位置Ｂ又はＡで交互に検出され、その間
にスプロケット４は回転してマークＰo は角度θ3 ，
…，θ8 ，θ1 ，…の位置で回転する。
【００２５】従って、２つの速度センサ２１，２２は、
回転する速度検出用ギア２０の歯の切り欠き又は突起を
検出してその回転パルスを出力する、すなわち速度検出
用ギア２０の２分の１回転毎の回転パルスを出力する。
回転する速度検出用ギア２０の歯の切り欠き又は突起を
検出してその回転パルスを出力する、すなわち速度検出
用ギア２０の２分の１回転毎の回転パルスを出力する。
【００２６】すなわち、図５に示すようにペダル３は２
本あり、一方のペダル３が図６に示すマークＰo の位置
にあるとき、他方のペダル３はスプロケット４を介して
１８０度反対の方向にあり、両ペダル３が踏まれて角度
θ1 ，θ2 ，…，θ8 と回転するに連れて、各速度セン
サ２１，２２は、図７(b) に示すようにペダル３の８分
の１回転毎に回転パルスを出力する。
本あり、一方のペダル３が図６に示すマークＰo の位置
にあるとき、他方のペダル３はスプロケット４を介して
１８０度反対の方向にあり、両ペダル３が踏まれて角度
θ1 ，θ2 ，…，θ8 と回転するに連れて、各速度セン
サ２１，２２は、図７(b) に示すようにペダル３の８分
の１回転毎に回転パルスを出力する。
【００２７】マイクロコンピュータ２５の平均速度演算
手段２８は、各速度センサ２１，２２から出力される回
転パルスを取り込み、これら回転パルスを取り込む時間
間隔に基づいてペダル３の平均速度Ｖo を演算する。す
なわち、角度θ1 ，θ2 ，…，θ8 の各８分の１回転中
の平均速度をそれぞれＶ1 ，Ｖ2 ，…，Ｖ8 とすると、
スプロケット４の１回転中の時間から平均速度Ｖo が演
算して求められる。
手段２８は、各速度センサ２１，２２から出力される回
転パルスを取り込み、これら回転パルスを取り込む時間
間隔に基づいてペダル３の平均速度Ｖo を演算する。す
なわち、角度θ1 ，θ2 ，…，θ8 の各８分の１回転中
の平均速度をそれぞれＶ1 ，Ｖ2 ，…，Ｖ8 とすると、
スプロケット４の１回転中の時間から平均速度Ｖo が演
算して求められる。
【００２８】ここで、自転車が一定速度で走行している
場合、各平均速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，…，Ｖ8 はＶo と同じ速
さになるが、自転車を加速するためにペダル３を踏む又
は登坂である程度の速度を維持しようとすれば、図７
(b) に示すようにスプロケット４の１回転中に左右のペ
ダル３を２分の１回転交互に踏み込む動作が必要とな
る。すなわち、ペダル３が上死点や下死点にある位置
（図５に示すペダル３の位置）では惰性に任せて回転さ
せ、各ペダル３がそれぞれ角度θ2 ，θ3 とθ6 ，θ7
にあるときはペダル踏力が自転車の駆動トルクに効果的
に変換される。これにより、ペダル３を強く踏み込む動
作が必要な場合には、図７(a) に示すようにペダル踏力
が変化し、ペダル３が角度θ2 ，θ3 やθ6 ，θ7 の区
間にあるときは加速、その他の角度では一定又は減速と
なる。
場合、各平均速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，…，Ｖ8 はＶo と同じ速
さになるが、自転車を加速するためにペダル３を踏む又
は登坂である程度の速度を維持しようとすれば、図７
(b) に示すようにスプロケット４の１回転中に左右のペ
ダル３を２分の１回転交互に踏み込む動作が必要とな
る。すなわち、ペダル３が上死点や下死点にある位置
（図５に示すペダル３の位置）では惰性に任せて回転さ
せ、各ペダル３がそれぞれ角度θ2 ，θ3 とθ6 ，θ7
にあるときはペダル踏力が自転車の駆動トルクに効果的
に変換される。これにより、ペダル３を強く踏み込む動
作が必要な場合には、図７(a) に示すようにペダル踏力
が変化し、ペダル３が角度θ2 ，θ3 やθ6 ，θ7 の区
間にあるときは加速、その他の角度では一定又は減速と
なる。
【００２９】これによりスプロケット４の１回転中にお
ける平均速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，…，Ｖ８は、その平均速度Ｖ
ｏ に対して増減し、速度変動幅ΔＶが発生する。従っ
て、速度幅演算手段２９は、各速度センサ２１，２２か
ら出力される回転パルスに基づいてペダル３の速度変動
幅ΔＶを演算する。
ける平均速度Ｖ1 ，Ｖ2 ，…，Ｖ８は、その平均速度Ｖ
ｏ に対して増減し、速度変動幅ΔＶが発生する。従っ
て、速度幅演算手段２９は、各速度センサ２１，２２か
ら出力される回転パルスに基づいてペダル３の速度変動
幅ΔＶを演算する。
【００３０】次に、判別器２６のペダル速度変動率演算
手段３０は、平均速度演算手段２８により演算された平
均速度Ｖo と速度幅演算手段２９により演算された速度
変動幅ΔＶとを取り込み、これら平均速度Ｖo 及び速度
変動幅ΔＶとに基づいて上記式(1) を演算してペダル３
の速度変動率αを求める。
手段３０は、平均速度演算手段２８により演算された平
均速度Ｖo と速度幅演算手段２９により演算された速度
変動幅ΔＶとを取り込み、これら平均速度Ｖo 及び速度
変動幅ΔＶとに基づいて上記式(1) を演算してペダル３
の速度変動率αを求める。
【００３１】次に、変速切替え手段３２は、ペダル速度
変動率演算手段３１により求められた速度変動率αと所
定の定数値αo とを比較し、速度変動率αが定数値αo
以上であれば減速ギア２を減速側へ切替える指令をアク
チュエータ３０に発し、速度変動率αが定数値αo 以下
であれば減速ギア２を増速側へ切り替える指令をアクチ
ュエータ３０に発する。
変動率演算手段３１により求められた速度変動率αと所
定の定数値αo とを比較し、速度変動率αが定数値αo
以上であれば減速ギア２を減速側へ切替える指令をアク
チュエータ３０に発し、速度変動率αが定数値αo 以下
であれば減速ギア２を増速側へ切り替える指令をアクチ
ュエータ３０に発する。
【００３２】このアクチュエータ３０は、減速又は増速
の指令を受ける毎にプッシュロッド８を押す又は引く駆
動して一段づつ減速ギア２を変速し、次の指令が来るま
でその状態を維持する。
の指令を受ける毎にプッシュロッド８を押す又は引く駆
動して一段づつ減速ギア２を変速し、次の指令が来るま
でその状態を維持する。
【００３３】図８は自転車に乗り手が平坦路で乗って一
定速度まで加速し、その後に登坂にかかってギアチェン
ジした場合を想定した図である。出発点では自転車の速
度が０であるので速度変動率αは定数値αo よりも十分
に大きく、減速ギア２は最低段にある。
定速度まで加速し、その後に登坂にかかってギアチェン
ジした場合を想定した図である。出発点では自転車の速
度が０であるので速度変動率αは定数値αo よりも十分
に大きく、減速ギア２は最低段にある。
【００３４】自転車が加速するに連れて、左右のペダル
３への踏み込みに伴う速度変動幅ΔＶはあっても、平均
速度Ｖo は速くなるので速度変動率αは次第に小さくな
り、定数値αo より小さくなった時点で自動的に減速ギ
ア２は中段、高段へ切り替わる。
３への踏み込みに伴う速度変動幅ΔＶはあっても、平均
速度Ｖo は速くなるので速度変動率αは次第に小さくな
り、定数値αo より小さくなった時点で自動的に減速ギ
ア２は中段、高段へ切り替わる。
【００３５】登坂にさしかかり、自転車の速度が遅くな
ると、この速度低下にまかせてペダル踏みを積極的に行
わなければ、ギアチェンジは行わない。これに対して自
転車の速度維持のためにペダル３を強く踏むと、速度変
動率αは定数値αo を越え、その結果として減速ギア２
は低速側へギアチェンジされる。
ると、この速度低下にまかせてペダル踏みを積極的に行
わなければ、ギアチェンジは行わない。これに対して自
転車の速度維持のためにペダル３を強く踏むと、速度変
動率αは定数値αo を越え、その結果として減速ギア２
は低速側へギアチェンジされる。
【００３６】このように自転車の走行速度が遅くなり、
ペダル３の踏み動作が必要であると判断した乗り手の意
思を速度変動率αの増加の形で判定し、減速ギア２のギ
アチェンジを自動的に行うものとなる。
ペダル３の踏み動作が必要であると判断した乗り手の意
思を速度変動率αの増加の形で判定し、減速ギア２のギ
アチェンジを自動的に行うものとなる。
【００３７】このように上記一実施の形態においては、
自転車のペダル３の回転速度を速度センサ２１，２２に
より検出し、この回転速度に基づいてペダル３の速度変
動率αを求め、この速度変動率αに応じて自転車の減速
ギア２に対するギアチェンジを行うようにしたので、手
動により減速比を変える必要がなく、又ギアチェンジの
動作とハンドル操作とを同時に行う煩わしさがなく、登
坂などのペダルの負荷に応じて自動的に乗り手に最適な
段階のギアチェンジができる。
自転車のペダル３の回転速度を速度センサ２１，２２に
より検出し、この回転速度に基づいてペダル３の速度変
動率αを求め、この速度変動率αに応じて自転車の減速
ギア２に対するギアチェンジを行うようにしたので、手
動により減速比を変える必要がなく、又ギアチェンジの
動作とハンドル操作とを同時に行う煩わしさがなく、登
坂などのペダルの負荷に応じて自動的に乗り手に最適な
段階のギアチェンジができる。
【００３８】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでな次の通り変形してもよい。例えば、平均
速度Ｖo は、スプロケット４の１回転が求めるに限ら
ず、ギアチェンジが頻繁に起こらない程度の期間で適宜
求めるようにしてよい。
されるものでな次の通り変形してもよい。例えば、平均
速度Ｖo は、スプロケット４の１回転が求めるに限ら
ず、ギアチェンジが頻繁に起こらない程度の期間で適宜
求めるようにしてよい。
【００３９】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、自
転車のペダルの回転速度を検出する速度検出手段と、こ
の速度検出手段により検出された回転速度に基づいてペ
ダルの速度変動率を求める速度変動率演算手段と、この
速度変動率演算手段により求められた速度変動率に応じ
て自転車の減速ギアに対するギアチェンジを行う変速切
替え手段とを備えたので、自転車のペダルの回転速度に
基づいて求められる速度変動率に応じて自転車の減速ギ
アに対するギアチェンジを行うものとなり、ペダルの負
荷に応じて自動的にギアチェンジができる自動変速機を
提供できる。
転車のペダルの回転速度を検出する速度検出手段と、こ
の速度検出手段により検出された回転速度に基づいてペ
ダルの速度変動率を求める速度変動率演算手段と、この
速度変動率演算手段により求められた速度変動率に応じ
て自転車の減速ギアに対するギアチェンジを行う変速切
替え手段とを備えたので、自転車のペダルの回転速度に
基づいて求められる速度変動率に応じて自転車の減速ギ
アに対するギアチェンジを行うものとなり、ペダルの負
荷に応じて自動的にギアチェンジができる自動変速機を
提供できる。
【図１】本発明に係わる自動変速機を備えた自転車の一
実施の形態を示す全体構成図。
実施の形態を示す全体構成図。
【図２】同自動変速機における変速制御系の構成図。
【図３】同自動変速機におけるマイクロコンピュータの
機能ブロック図。
機能ブロック図。
【図４】同自動変速機における判別器の機能ブロック
図。
図。
【図５】スプロケットと速度検出用ギアとの位置関係を
示す図。
示す図。
【図６】スプロケットと速度検出用ギアとの回転角度位
置の関係を示す図。
置の関係を示す図。
【図７】ペダルの踏み込む力に対する速度変動幅を示す
図。
図。
【図８】自転車が平坦路から登坂を走行したときのギア
チェンジの想定図。
チェンジの想定図。
【図９】従来の変速機を備えた自転車の全体構成図。
【図１０】同変速機における減速ギアの拡大図。
２：減速ギア、 ３：ペダル、 ４：スプロケット、 ５：チェン、 ６：駆動ピン、 ８：プッシュロッド、 ９：ハンドル、 ２０：速度検出用ギア、 ２１，２２：速度センサ、 ２４：コントロールユニット、 ２５：マイクロコンピュータ、 ２６：判別器、 ２７：速度変動率演算手段、 ２８：平均速度演算手段、 ２９：速度幅演算手段、 ３０：ペダル速度変動率演算手段、 ３１：ペダル速度変動率演算手段、 ３２：変速切替え手段。
Claims (2)
- 【請求項１】 自転車のペダルの回転速度を検出する速
度検出手段と、 この速度検出手段により検出された前記回転速度に基づ
いて前記ペダルの速度変動率を求める速度変動率演算手
段と、 この速度変動率演算手段により求められた前記速度変動
率に応じて前記自転車の減速ギアに対するギアチェンジ
を行う変速切替え手段と、を具備したことを特徴とする
自動変速機。 - 【請求項２】 自転車のペダルと減速ギアとをチェンで
連結して前記減速ギアに対する前記チェンのギアチェン
ジを行う自動変速機において、 前記ペダルの回転数の整数倍の回転数で回転する増速回
転機構と、 この増速回転機構の回転軸を介して対向配置され、それ
ぞれ前記増速回転機構の角度位置を検出する角度位置検
出手段と、 この角度位置検出手段により検出された前記角度位置に
基づいて前記ペダルの平均速度を演算する平均速度演算
手段と、 前記角度位置検出手段により検出された前記角度位置に
基づいて前記ペダルの速度変動幅を演算する速度幅演算
手段と、 前記平均速度演算手段により演算された前記平均速度と
前記速度幅演算手段により演算された前記速度変動幅と
に基づいて前記ペダルの速度変動率を演算するペダル速
度変動率演算手段と、 このペダル速度変動率演算手段により演算された前記速
度変動率と基準値とを比較し、この比較結果に応じて前
記減速ギアに対する前記ギアチェンジを行う変速切替え
手段と、を具備したことを特徴とする自動変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13315698A JPH11321769A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 自動変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13315698A JPH11321769A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 自動変速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11321769A true JPH11321769A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15098018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13315698A Withdrawn JPH11321769A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 自動変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11321769A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10988208B2 (en) * | 2018-10-02 | 2021-04-27 | Shimano Inc. | Control device and transmission system |
| CN115352568A (zh) * | 2019-12-18 | 2022-11-18 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用控制装置及动力传递系统 |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13315698A patent/JPH11321769A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10988208B2 (en) * | 2018-10-02 | 2021-04-27 | Shimano Inc. | Control device and transmission system |
| CN115352568A (zh) * | 2019-12-18 | 2022-11-18 | 株式会社岛野 | 人力驱动车用控制装置及动力传递系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |