JPH1159554A

JPH1159554A - 自転車用変速制御装置

Info

Publication number: JPH1159554A
Application number: JP9232047A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Kimura; 良樹木村
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 1999-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: TW408073B; CN1210213A; JP3231006B2; EP0899188A2; US6146297A; DE69834873T2; EP0899188B1; CZ263598A3; PL328286A1; CN1303341C; DE69834873D1; SK115798A3; RU2190553C2; EP0899188A3

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な制御により変速時の違和感が生じにく
い自転車用変速制御装置を提供する。【解決手段】この変速制御部２５では、増速して自転
車や第１速度になると変速段が１段高速段に切り換わ
る。そしてシフトアップモードが設定される。このシフ
トアップモード時には、変速段は第２速度より低速側の
第３速度になるまで維持され第３速度になると低速段に
切り換わる。一方、シフトアップモードが設定されてい
ない状態で減速中に第２速度になると、変速段が低速段
に切り換わる。そしてシフトダウンモードが設定され
る。このシフトダウンモード時には、変速段は第１速度
より高速側の第４速度になるまで維持され第４速度にな
ると高速段に切り換わる。ここでは、一度変速するとシ
フトアップモード又はシフトダウンモードが設定され、
通常の変速速度（第１速度，第２速度）と異なる速度
（第４速度，第３速度）で変速し変速タイミングを遅ら
せている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変速制御装置、特
に、変速機構の複数の変速段を検出された自転車の車速
に応じて自動的に切り換えるための自転車用変速制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の変速段を有する変速機構が装着さ
れた自転車が知られている。変速機構には外装変速機構
と内装変速機構とがある。外装変速機構は、たとえば後
輪に装着された複数のスプロケットを有する小ギアと、
スプロケットのいずれかにチェーンを掛け替えるディレ
ーラとを有し、内装変速機構は、内装変速ハブを有して
いる。これらの変速機構は、変速ケーブルを介してハン
ドル等に取り付けられた変速レバーに接続されている。
この種の変速機構が装着された自転車では、変速レバー
の手動操作により、走行状態に応じて最適な変速段を選
択できる。

【０００３】しかし、変速レバーはハンドルのブレーキ
レバーの近くに配置されていることが多く、減速時には
ブレーキレバーの操作と変速レバーの操作とを同時に行
う必要が生じ変速操作を行いにくい。そこで、変速段の
切換を自転車の速度に応じて自動的に行う変速制御装置
が特開平８−１１３１３１号公報等に記載されている。
この変速制御装置は、加減速度の大小により変速タイミ
ングを変更させたものである。ここでは、急加減速時に
は変速タイミングを早くして、運転者にとって違和感が
生じにくいようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
速度だけではなく加速度により変速タイミングの制御を
行っている。したがって、加速度を検出するセンサ又は
速度から加速度を演算する処理が必要になる。このた
め、自動変速のための制御が複雑になりかつ制御の応答
が遅れるおそれがある。しかも、速度と加速度とを用い
ると、複雑な二次元的なマップにより変速段を決定しな
ければならないので、制御がさらに複雑になる。

【０００５】本発明の課題は、簡単な制御により変速時
の違和感が生じにくい自転車用変速制御装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明１に係る自転車用変
速制御装置は、変速機構の複数の変速段を検出された自
転車の車速に応じて自動的に切り換えるための装置であ
って、車速取込手段と、第１シフトアップ手段と、第１
シフトダウン手段と、シフトアップモード設定手段と、
第２シフトダウン手段と、シフトダウンモード設定手段
と、第２シフトアップ手段とを備えている。車速取込手
段は、検出された車速を取り込むための手段である。第
１シフトアップ手段は、車速が第１速度になると変速段
を低速段から高速段へ切り換える手段である。第１シフ
トダウン手段は、車速が第２速度になると変速段を高速
段から低速段へ切り換える手段である。シフトアップモ
ード設定手段は、第１シフトアップ手段が動作したと
き、シフトアップモードを設定する手段である。第２シ
フトダウン手段は、シフトアップモードが設定されてい
るとき、車速が第２速度より低速側の第３速度になると
変速段を高速段から低速段へ切り換える手段である。シ
フトダウンモード設定手段は、第１シフトダウン手段が
動作したとき、シフトダウンモードを設定する手段であ
る。第２シフトアップ手段は、シフトダウンモードが設
定されているとき、車速が第１速度より高速側の第４速
度になると変速段を低速段から高速段へ切り換える手段
である。

【０００７】この変速制御装置では、走行開始後、増速
して第１速度になると変速段が１段高速段に切り換わ
る。そしてシフトアップモードが設定される。このシフ
トアップモード時には、変速段は第２速度より低速側の
第３速度になるまで維持され第３速度になると低速段に
切り換わる。一方、シフトアップモードが設定されてい
ない状態で減速中に第２速度になると、変速段が低速段
に切り換わる。そしてシフトダウンモードが設定され
る。このシフトダウンモード時には、変速段は第１速度
より高速側の第４速度になるまで維持され第４速度にな
ると高速段に切り換わる。

【０００８】ここでは、一度変速するとシフトアップモ
ード又はシフトダウンモードが設定され、通常の変速速
度（第１速度，第２速度）と異なる速度（第４速度，第
３速度）で変速し変速タイミングをずらせている。具体
的には、シフトアップモードでシフトダウンする場合に
は低速側の第３速度で、シフトダウンモードでシフトア
ップする場合には高速側の第４速度でそれぞれ変速し、
シフトアップの際には高速側でシフトダウンの際には低
速側で変速するというように変速タイミングを遅らせて
いる。そして、通常の変速タイミングを早くしている。
このため、変速後の無用の変速を減少させかつ早い変速
タイミングで違和感が少ない変速を行える。しかも変速
タイミングは速度だけで定められているので、簡単な制
御で違和感が少ない変速を実現できる。

【０００９】発明２に係る自転車用変速制御装置は、変
速機構の複数の変速段を検出された自転車の車速に応じ
て自動的に切り換えるための装置であって、車速取込手
段と、第１シフトアップ手段と、第１シフトダウン手段
と、シフトアップモード設定手段と、第２シフトダウン
手段と、シフトダウンモード設定手段と、第２シフトア
ップ手段と、シフトアップモード解除手段と、シフトダ
ウンモード解除手段とを備えている。車速取込手段は、
検出された車速を取り込むための手段である。第１シフ
トアップ手段は、車速が第１速度になると変速段を低速
段から高速段へ切り換える手段である。第１シフトダウ
ン手段は、車速が第２速度になると変速段を高速段から
低速段へ切り換える手段である。シフトアップモード設
定手段は、第１シフトアップ手段が動作したとき、シフ
トアップモードを設定する手段である。第２シフトダウ
ン手段は、シフトアップモードが設定されているとき、
車速が第２速度より低速側の第３速度になると変速段を
高速段から低速段へ切り換える手段である。シフトダウ
ンモード設定手段は、第１シフトダウン手段が動作した
とき、シフトダウンモードを設定する手段である。第２
シフトアップ手段は、シフトダウンモードが設定されて
いるとき、車速が第１速度より高速側の第４速度になる
と変速段を低速段から高速段へ切り換える手段である。
シフトアップモード解除手段は、シフトアップモードを
解除するための手段である。シフトダウンモード解除手
段は、シフトダウンモードを解除するための手段であ
る。

【００１０】ここでは、発明１に加えて設定されたシフ
トアップモードとシフトダウンモードとを解除するため
の手段が加わり、一度それらのモードが設定されても所
定の条件を満たせばそれらのモードは解除され通常の早
いタイミングでの第１速度又は第２速度で変速が行われ
る。発明３に係る自転車用変速制御装置は、発明２に記
載の装置において、シフトアップモード解除手段は、第
１速度より高速側の第５速度でシフトアップモードを解
除し、シフトダウンモード解除手段は、第２速度より低
速側の第６速度においてシフトダウンモードを解除す
る。この場合には、通常の変速タイミングより遅いタイ
ミングで各モードが解除されるので、変速速度付近でチ
ャタリング現象が生じにくい。

【００１１】発明４に係る自転車用変速制御装置は、発
明３に記載の装置において、シフトアップモード解除手
段及びシフトダウンモード解除手段は、各変速段毎の第
５速度及び第６速度がそれぞれ設定された第５速度群及
び第６速度群をそれぞれ有している。この場合には、各
速度群にグループ化された変速段に応じた速度と現在の
車速と比較する簡単な制御で各モードを解除できる。

【００１２】発明５に係る自転車用変速制御装置は、発
明４に記載の装置において、シフトダウンモード解除手
段は、車速が第６速度群の変速段に対応するいずれかの
第６速度を満足する速度になったとき、又は第１もしく
は第２シフトアップ手段が動作したときにシフトダウン
モードを解除する。この場合には、シフトダウンモード
が確実に解除される。

【００１３】発明６に係る自転車用変速制御装置は、発
明４又は５に記載の装置において、シフトアップモード
解除手段は、車速が第５速度群の変速段に対応するいず
れかの第５速度を満足する速度になったとき、又は第１
もしくは第２シフトダウン手段が動作したときにシフト
アップモードを解除する。ここでは、シフトアップモー
ドが確実に解除される。

【００１４】発明７に係る自転車用変速制御装置は、発
明１から６のいずれかに記載の装置において、第１及び
第２シフトアップ手段は、各変速段でのシフトアップに
応じた第１速度及び第４速度がそれぞれ設定された第１
速度群及び第４速度群をそれぞれ有し、第１及び第２シ
フトダウン手段は、各変速段でのシフトダウンに応じた
第２速度及び第３速度がそれぞれ設定された第２速度群
及び第３速度群をそれぞれ有している。この場合には、
各速度群にグループ化された変速段に応じた速度と現在
の車速と比較する簡単な制御で変速できる。

【００１５】発明８に係る自転車用変速制御装置は、変
速機構の複数の変速段を検出された自転車の車速に応じ
て自動的に切り換えるための装置であって、車速取込手
段と、シフトアップ手段と、第１シフト維持手段と、第
１シフトダウン手段と、第２シフト維持手段と、第２シ
フトダウン手段とを備えている。車速取込手段は、検出
された車速を取り込むための手段である。シフトアップ
手段は、車速が速度Ａより上がったとき変速段をシフト
アップする手段である。第１シフト維持手段は、車速が
速度Ａからそれより速い速度Ｂ未満の範囲にあるときシ
フトアップされた変速段を維持する手段である。第１シ
フトダウン手段は、車速が速度Ａより遅い速度Ｃに下が
ったとき、第１シフト維持手段で維持された変速段をシ
フトダウンする手段である。第２シフト維持手段は、車
速が速度Ｂからそれより速い速度Ｄ未満の範囲にあると
きシフトアップされた変速段を維持する手段である。第
２シフトダウン手段は車速が速度Ｂより遅く速度Ａより
速い速度Ｅに下がったとき、第２シフト維持手段で維持
された変速段をシフトダウンする手段である。

【００１６】この変速制御装置では、車速が速度Ａより
上がると１段シフトアップする。そして、車速が速度Ａ
を超えて速度Ｂ未満にあるときにはシフトアップされた
変速段が維持され、さらに速度Ｄ未満にあるときにも変
速段が維持される。そして、速度Ｂ未満にあるときに車
速が速度Ｃに下がると１段シフトダウンし、車速がＢ以
上に上がった後に速度Ｅに下がるとやはりシフトダウン
する。ここでは、１度シフトアップすると所定の速度Ｂ
までの間ではそれより速い速度の場合よりシフトダウン
の速度を遅くしてシフトダウンのタイミングを遅くして
いる。このため、シフトアップしてもそれによるチャタ
リング現象が起こりにくい。

【００１７】発明９に係る自転車用変速制御装置は、変
速機構の複数の変速段を検出された自転車の車速に応じ
て自動的に切り換えるための装置であって、車速取込手
段と、シフトダウン手段と、第１シフト維持手段と、第
１シフトアップ手段と、第２シフト維持手段と、第２シ
フトアップ手段とを備えている。車速取込手段は、検出
された車速を取り込むための手段である。シフトダウン
手段は、車速が速度Ａより下がったとき変速段をシフト
ダウンする手段である。第１シフト維持手段は、車速が
速度Ａからそれより遅い速度Ｂを超える範囲にあるとき
シフトダウンされた変速段を維持する手段である。第１
シフトアップ手段は、車速が速度Ａより速い速度Ｃに上
がったとき、第１シフト維持手段で維持された変速段を
シフトアップする手段である。第２シフト維持手段は、
車速が速度Ｂからそれより遅い速度Ｄを超える範囲にあ
るときシフトアップされた変速段を維持する手段であ
る。第２シフトアップ手段は、車速が速度Ｂより速く速
度Ａより遅い速度Ｅに上がったとき、第２シフト維持手
段で維持された変速段をシフトアップする手段である。

【００１８】この変速制御装置では、車速が速度Ａより
下がると１段シフトダウンする。そして、車速が速度Ａ
からそれより遅い速度Ｂを超える範囲にあるときにはシ
フトダウンされた変速段が維持され、さらに速度Ｄを超
える範囲にあるときにも変速段が維持される。そして、
速度Ｂ以上にあるときに車速が速度Ｃに上がると１段シ
フトアップし、車速がＢより下がった後に速度Ｅに上が
るとやはりシフトアップする。ここでは、１度シフトダ
ウンすると所定の速度Ｂまでの間ではそれより遅い速度
の場合よりシフトアップの速度を速くしてシフトダウン
のタイミングを遅くしている。このため、シフトダウン
してもそれによるチャタリング現象が起こりにくい。

【００１９】

【発明の実施の形態】

〔構成〕図１において、本発明の一実施形態を採用した
自転車は軽快車であり、ダブルループ形のフレーム体２
とフロントフォーク３とを有するフレーム１と、ハンド
ル部４と、駆動部５と、前輪６と、４段変速の内装変速
ハブ１０が装着された後輪７と、前後のブレーキ装置８
（前用のみ図示）と、内装変速ハブ１０を手元で操作す
るための変速操作部９とを備えている。

【００２０】フレーム１には、サドル１１やハンドル部
４を含む各部が取り付けられている。また、フロントフ
ォーク３には車速検出用のリードスイッチを内蔵した車
速センサ１２が装着されている。この車速センサ１２
は、前輪６に装着された磁石１３を検出することで車速
信号を出力する。ハンドル部４は、フロントフォーク３
の上部に固定された、ハンドルステム１４とハンドルス
テム１４に固定されたハンドルバー１５とを有してい
る。ハンドルバー１５の両端にはブレーキ装置８を構成
するブレーキレバー１６とグリップ１７とが装着されて
いる。右側のブレーキレバー１６には変速操作部９が装
着されている。

【００２１】変速操作部９は、図２に示すように、右側
（前輪用）のブレーキレバー１６に一体で形成された操
作パネル２０と、操作パネル２０の下部に左右に並べて
配置された２つの操作ボタン２１，２２と、操作ボタン
２１，２２の上方に配置された操作ダイヤル２３と、操
作ダイヤル２３の左方に配置された液晶表示部２４とを
有している。操作パネル２０の内部には変速操作を制御
するための変速制御部２５（図３）が収納されている。

【００２２】操作ボタン２１，２２は、三角形状の押し
ボタンである。左側の操作ボタン２１は低速段から高速
段への変速を行うためのボタンであり、右側の操作ボタ
ン２２は高速段から低速段への変速を行うためのボタン
である。操作ダイヤル２３は、３つの変速モードとパー
キング（Ｐ）モードとを切り換えるためのダイヤルであ
り、４つの停止位置Ｐ，Ａ１，Ａ２，Ｍを有している。
ここで変速モードは、自動変速１（Ａ１）モードと自動
変速２（Ａ２）モードと手動変速（Ｍ）モードとであ
り、自動変速１及び２モードは、車速センサ１２からの
車速信号により内装変速ハブ１０を自動変速するモード
であり、自動変速１（Ａ１）モードは、主として平地で
自動変速を行うときに使用される変速モードであり、自
動変速２（Ａ２）モードは、主として坂道で自動変速を
行うときに使用される変速モードである。このため、自
動変速２（Ａ２）モードは、自動変速１（Ａ１）モード
に比べてシフトアップの変速タイミングが早く、シフト
ダウンの変速タイミングが遅く設定されている。手動変
速モードは、操作ボタン２１，２２の操作により内装変
速ハブ１０を変速するモードである。パーキングモード
は、内装変速ハブ１０をロックして後輪７の回転を規制
するモードである。液晶表示部２４には、現在の走行速
度も表示されるとともに、変速時に操作された変速段が
表示される。

【００２３】変速制御部２５は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ，Ｉ／Ｏインターフェイスからなるマイクロコンピュ
ータを備えている。変速制御部２５には、図３に示すよ
うに、車速センサ１２と、内装変速ハブ１０の動作位置
を検出する、たとえばポテンショメータからなる動作位
置センサ２６と、操作ダイヤル２３と、操作ボタン２
１，２２とが接続されている。また、変速制御部２５に
は、バッテリーからなる電源２７と、モータドライバ２
８と、液晶表示部２４と、記憶部３０と、他の入出力部
とが接続されている。モータドライバ２８には変速モー
タ２９が接続されている。記憶部３０は、たとえばＥＥ
ＰＲＯＭ等の書換え可能な不揮発メモリで構成され、そ
こには後述する暗証（パスワードＰＷ）やタイヤ径等の
各種のデータが記憶されている。また、自動変速１（Ａ
１）モード及び自動変速２（Ａ２）モード時の速度と各
変速段との関係を示すそれぞれ６つの速度群データ（以
下、速度テーブルという）が記憶されている。変速制御
部２５は、各モードに応じてモータ２９を制御するとと
もに、液晶表示部２４を表示制御する。

【００２４】図４に自動変速１（Ａ１）モード時の６つ
の速度テーブルの一例をそれぞれ示す。図４において、
テーブル１は、自動変速１（Ａ１）モードにおいて後述
するシフトアップモードが設定されたときのシフトダウ
ン時の変速段に対応した速度（第３速度）を設定した速
度テーブルであり、テーブル２は、通常のシフトダウン
時の速度（第２速度）を設定した速度テーブルである。
テーブル３は、通常のシフトアップ時の速度（第１速
度）を設定した速度テーブルであり、テーブル４は、後
述するシフトダウンモードが設定されたときのシフトア
ップ時の速度（第４速度）を設定した速度テーブルであ
る。さらに、テーブル５は、シフトダウンモードをキャ
ンセルするときの速度（第６速度）を設定した速度テー
ブルであり、テーブル６は、シフトアップモードをキャ
ンセルするときの速度（第５速度）を設定した速度テー
ブルである。なお、自動変速２（Ａ２）モード用の速度
テーブルは、図示はしないが、図４に示すそれぞれの速
度より全体的に低めに設定されている。また、各テーブ
ルの速度データは一例であり、この数値に限定されるも
のではない。

【００２５】駆動部５は、フレーム体２の下部（ハンガ
ー部）に設けられたギアクランク１８と、ギアクランク
１８に掛け渡されたチェーン１９と、内装変速ハブ１０
とを有している。内装変速ハブ１０は、図５に示すよう
に、自転車のフレーム１の後部に固定されるハブ軸４１
と、ハブ軸４１の一端側外周に配置された駆動体４２
と、ハブ軸４１及び駆動体４２のさらに外周に配置され
たハブシェル４３と、駆動体４２とハブシェル４３との
間で動力を伝達するための遊星歯車機構４４と、盗難防
止装置８５とを主に有している。遊星歯車機構４４は、
直結及び増速３段の計４段構成となっている。

【００２６】駆動体４２はほぼ筒状の部材であり、一端
がボール４５及び玉押し４６を介してハブ軸４１に回転
自在に支持されている。また一端部外周には、入力体と
しての小ギア４７が固定されている。さらに駆動体４２
には、中心部の空間から半径方向外方に拡がる切欠き部
４２ａが形成されている。この切欠き部４２ａは、円周
方向に等角度間隔で３か所形成されている。

【００２７】ハブシェル４３は軸方向に複数の段部を有
する筒状部材であり、その内周部の収容空間４３ａに駆
動体４２を収容している。そして、ハブシェル４３の一
端側はボール５０を介して駆動体４２の外周に、他端側
はボール５１及び玉押し５２を介してハブ軸４１にそれ
ぞれ回転自在に支持されている。また、ハブシェル４３
の外周部両端には、後輪７のスポーク７ａ（図１）を支
持するための鍔部５３，５４が固定されている。駆動体
４２の一端側の外方側壁にはカバー５５が固定されてお
り、カバー５５の先端はハブシェル４３の一端側の外周
面を覆うように延びている。そして、カバー５５の先端
内周面とハブシェル４３の外周面との間にはシール部材
５６が配置されている。

【００２８】遊星歯車機構４４はハブシェル４３内部の
収容空間４３ａに収容されており、第１、第２及び第３
太陽ギア６０，６１，６２と、これらに噛み合う３つの
遊星ギア６３（図では一つの遊星ギアのみを示してい
る）と、リングギア６４とを有している。各太陽ギア６
０〜６２は、ハブ軸４１の外周で駆動体４２の内周部に
軸方向に並べて配置されており、しかもハブ軸４１に対
して相対回転自在となっている。遊星ギア６３は、駆動
体４２の切欠き４２ａ内に支持ピン６５を介して回転自
在に支持されている。遊星ギア６３には、第１ギア６３
ａ、第２ギア６３ｂ及び第３ギア６３ｃが一体で形成さ
れており、第１ギア６３ａは第１太陽ギア６０に、第２
ギア６３ｂは第２太陽ギア６１に、第３ギア６３ｃは第
３太陽ギア６２にそれぞれ噛み合っている。また、リン
グギア６４は遊星ギア６３の外周側に配置されており、
内周部に内歯が形成されている。このリングギア６４は
遊星ギア６３の第２ギア６３ｂに噛み合っている。

【００２９】ハブ軸４１の外周部には、図６に示すよう
に、各太陽ギア６０〜６２（図６では、太陽ギア６０の
み図示）の配置位置に１対の係止突起４１ａが形成され
ている。また、各太陽ギア６０〜６２の内周部には周方
向に間隔を隔てて４つの空間６０ａ〜６２ａが形成され
ている。ハブ軸４１と各太陽ギア６０〜６２の内周部と
の間には、図５に示すように、各太陽ギア６０〜６２を
ハブ軸４１に対して相対回転自在あるいは進行方向に相
対回転不能とするための選択クラッチ機構７０と、選択
クラッチ機構７０を動作させるための動作機構９１とが
配置されている。

【００３０】選択クラッチ機構７０は、３つの太陽ギア
６０〜６２のうちのいずれか一つを選択的にハブ軸４１
に連結する機能及びいずれの太陽ギア６０〜６２もハブ
軸４１に連結しない機能を有している。選択クラッチ機
構７０は、先端がハブ軸４１の係止突起４１ａに噛み合
い可能な複数の駆動爪７１，７２，７３と、各駆動爪７
１〜７３の先端をハブ軸４１側に付勢するためのリング
状のワイヤスプリング７４，７５，７６とを有してい
る。駆動爪７１〜７３は、それぞれ各太陽ギア６０〜６
２の４つの空間６０ａ〜６２ａのうち対向する２つに配
置されており、対向する空間６０ａ〜６２ａに基端が揺
動自在に支持され先端が係止突起４１ａに噛み合い可能
である。駆動爪７１〜７３がハブ軸４１の係止突起４１
ａに係止されてハブ軸４１と連結されると、各太陽ギア
６０〜６２はハブ軸４１に対して進行方向（図６の時計
回り）に相対回転不能になり、それと逆方向（図６の反
時計回り）に相対回転可能になる。また、外れると両方
向に相対回転可能になる。

【００３１】動作機構９１は、スリーブ７７を有してい
る。スリーブ７７はハブ軸４１の外周に回動可能に挿入
されており、外周部の駆動爪７１〜７３の配置位置に複
数の駆動カム部９４ａを有している。この駆動カム部９
４ａが駆動爪７１〜７３のいずれかに当接すると、当接
した爪が起され、その爪によりハブ軸４１と太陽ギア６
０〜６２との連結が解除される。スリーブ７７の一端に
は操作体７８が固定されており、操作体７８の回動によ
ってスリーブ７７を回転させることが可能である。そし
て、スリーブ７７の回転によって、駆動カム部９４ａが
選択的に駆動爪７１〜７３を動作させ、各太陽ギア６０
〜６２とハブ軸４１との連結が制御されるようになって
いる。

【００３２】図５に示すように、操作体７８には減速機
構９５が連結されている。減速機構９５は、変速モータ
２９の回転を減速して操作体７８に伝達する。また減速
機構９５の内部には、内装変速ハブ１０のスリーブ７７
が動作位置ＶＰ（変速段のいずれかの変速位置Ｖ１〜Ｖ
４とロック位置ＰＫ）のいずれに位置しているかを検出
するための動作位置センサ２６が配置されている。

【００３３】このような構成により、駆動爪７１がハブ
軸４１の係止突起４１ａに当接して第１太陽ギア６０が
選択されたときは最も増速比の大きい大増速動力伝達経
路（変速位置Ｖ４に対応）が構成され、第２太陽ギア６
１が選択されたときは２番目に大きい増速比の中増速動
力伝達経路（変速位置Ｖ３に対応）が構成され、第３太
陽ギア６２が選択されたときは最も増速比の小さい小増
速動力伝達経路（変速位置Ｖ２に対応）が構成される。
また、いずれの太陽ギアも選択されなかった場合は、直
結動力伝達経路（変速位置Ｖ１に対応）が構成される。

【００３４】駆動体４２の他端側の外周面とハブシェル
４３の内周面との間には第１ワンウェイクラッチ８０が
設けられている。また、リングギア６４の外周面とハブ
シェル４３の内周面との間には第２ワンウェイクラッチ
８１が設けられている。これらのワンウェイクラッチ８
０，８１はいずれもローラ型のワンウェイクラッチであ
り、変速時の空転時の騒音を軽減しかつ変速時のショッ
クを緩和しスムーズな変速が可能である。

【００３５】盗難防止装置８５は、ハブシェル４３内の
ハブ軸４１の図５左端部に設けられている。盗難防止装
置８５は、図７〜図９に示すように、スリーブ７７と一
体回転するバネ座金１０１と、移動カム１０２と、移動
部材１０３と、移動バネ１０４と、ロックリング１１４
とを有している。移動カム１０２は、ハブ軸４１に回転
不能かつ軸方向に移動自在に配置されている。移動部材
１０３は、移動カム１０２に圧接している。移動バネ１
０４は、移動部材１０３と玉押し５２との間に圧縮状態
で配置されている。ロックリング１１４は、移動部材１
０３に圧接されている。

【００３６】バネ座金１０１は、スリーブ７７に回転不
能に係止された部材であり、その外周部に、移動カム１
０２に当接する係合片１０５を有している。移動カム１
０２は、筒状のカム本体１０６と、カム本体１０６とハ
ブ軸４１とを軸方向移動自在かつ回動不能に係止する係
止座金１０７とを有している。カム本体１０６の図９右
端部には、係合片１０５に当接するカム部１０８が形成
されている。カム部１０８は、スリーブ７７のロック位
置ＰＫへの回転のときのみカム本体１０６を軸方向右方
へ移動させるように形成されている。

【００３７】移動部材１０３は円板状のフランジ部１１
５と、フランジ部１１５の内周側に一体で形成された円
筒部１１６とを有している。フランジ部１１５には半径
方向の途中に段部１１５ａが形成されており、段部１１
５ａにロックリング１１４が回転自在に支持されてい
る。また、フランジ部１１５のロックリング１１４に対
向する面とロックリング１１４のフランジ部１１５に対
向する面とには、図１０に示すように、それぞれ放射状
の凹凸部１１４ａ（ロックリング１１４側のみ図示）が
形成されている。このような凹凸部１１４ａを形成する
ことで、ロックリング１１４と移動部材１０３との摩擦
力が大きくなるとともに、それらが相対回転すると振動
して発音するようになる。ロックリング１１４の外周部
には、セレーション歯１１４ｂが形成されている。この
セレーション歯１１４ｂは、ハブシェル４３の内周面に
形成されたセレーション歯１１３に噛み合い可能であ
る。

【００３８】円筒部１１６は、図１０に示すように、内
周面に４つの突起部１１６ａを有している。突起部１１
６ａはハブ軸４１の外周面に形成された４つの溝４１ｂ
に係合している。これにより、移動部材１０３は、ハブ
軸４１に回転不能かつ軸方向移動自在に支持される。円
筒部１１６の外周面にはネジ及び係止溝が形成されてい
る。円筒部１１６の外周側には、図７に示すように、押
圧リング１１７が装着されている。押圧リング１１７
は、円筒部１１６に回転不能かつ軸方向に移動自在に支
持されており、ロックリング１１４に接触可能である。
また、円筒部１１６の右端部外周には押圧ナット１１８
がねじ込まれている。押圧ナット１１８と押圧リング１
１７との間には皿バネ１１９が配置されている。

【００３９】ここでは、押圧ナット１１８の締め込み量
を調整することで皿バネ１１９による圧接力を調節し、
押圧リング１１７を介してロックリング１１４と移動部
材１０３のフランジ部１１５との摩擦力を調整でき、ハ
ブシェル４３の回転を任意に規制できる。たとえば、皿
バネ１１９により摩擦力を最大にすれば、ハブシェル４
３をロック状態にすることができる。また、摩擦力を小
さくするとハブシェル４３の回転を規制する力が弱くな
り、ハブシェル４３がハブ軸４１に対して相対回転可能
になる。ただし、この場合でも、皿バネ１１９で付勢し
ている状態では摩擦力が生じ、自由回転状態に比べて回
転が規制される。ここでは、ハブシェル４３、即ち後輪
７の回転を、実質的にロック状態から自由回転に近い状
態まで皿バネ１１９の付勢力を調整することで自由に規
制できる。

【００４０】〔動力伝達動作〕変速及びロック操作は、
変速操作部９の操作ダイヤル２３によるモード選択及び
操作ボタン２１，２２による変速操作により変速モータ
２９を動作させ、操作体７８を介してスリーブ７７を回
転させることにより行われる。図１１は、変速制御部２
５の制御動作を示すフローチャートである。

【００４１】電源が投入されると、ステップＳ１で初期
設定を行う。ここでは、速度算出用の周長データが、た
とえば２６インチ径にセットされ、変速段が２速（Ｖ
２）にセットされ、さらに各種のフラグがリセットされ
る。ステップＳ２では、操作ダイヤル２３がパーキング
モードにセットされたか否かを判断する。ステップＳ３
では、操作ダイヤル２３が自動変速１モードにセットさ
れたか否かを判断する。ステップＳ４では、操作ダイヤ
ル２３が自動変速２モードにセットされたか否かを判断
する。ステップＳ５では、操作ダイヤル２３が手動変速
モードにセットされたか否かを判断する。ステップＳ６
では、タイヤ径入力等の他の処理が選択されたか否かを
判断する。

【００４２】操作ダイヤル２３がＰ位置に回されパーキ
ングモードにセットされた場合には、ステップＳ２から
ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、図１
２に示すダイヤルＰ処理を実行する。操作ダイヤル２３
がＡ１位置に回され自動変速１モードがセットされた場
合には、ステップＳ３からステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、図１４及び図１５に示す自動変速
１処理を実行する。操作ダイヤル２３がＡ２位置に回さ
れ自動変速２モードがセットされた場合には、ステップ
Ｓ４からステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２で
は、自動変速１処理と同様な自動変速２処理を実行す
る。操作ダイヤル２３がＭ位置に回され手動変速モード
がセットされた場合には、ステップＳ５からステップＳ
１３に移行する。ステップＳ１３では、図１６に示す手
動変速処理を実行する。他の処理が選択された場合には
ステップＳ６からステップＳ１４に移行し、選択された
処理を実行する。

【００４３】ステップＳ１０のダイヤルＰ処理では、図
１２のステップＳ２１で、Ｐ位置に回してから３０秒経
過したか否かを判断する。ステップＳ２２では、暗証Ｐ
Ｗが未登録か否かを判断する。この判断は、記憶部３０
に暗証ＰＷがすでに記憶されているか否かにより判断す
る。暗証が既に登録されているとステップＳ２３に移行
する。

【００４４】ステップＳ２３では、左側の操作ボタン２
１が操作されたか否かを判断する。ここで操作ボタン２
１，２２を操作するのは、ロックされた内装変速ハブ１
０のロックを解除するための暗証を入力するためであ
る。ステップＳ２４では、右側の操作ボタン２２が操作
されたか否かを判断する。ステップＳ２５では、２つの
操作ボタン２１，２２の操作により入力された暗証ＬＲ
が登録された暗証ＰＷに一致したか否かを判断する。一
致しない場合にはステップＳ２６に移行する。ステップ
Ｓ２６では、既に３回の入力で暗証が一致しなかったか
否かを判断する。まだ３回の入力を行っていない場合に
はステップＳ２３に戻り、再度の暗証入力を許可する。
暗証を３回入力しても登録された暗証ＰＷに一致しなか
った場合には、ステップＳ２７に移行する。ステップＳ
２７では、１０分の経過を待ち、１０分経過するとステ
ップＳ２３に戻り、再度の暗証入力を許可する。

【００４５】Ｐ位置に回してから３０秒経過するとステ
ップＳ２１からステップＳ３０に移行する。ステップＳ
３０では、モータドライバ２８により変速モータ２９を
駆動して動作位置ＶＰをロック位置ＰＫにセットする。
この結果、操作体７８を介してスリーブ７７がロック位
置に回転する。スリーブ７７が変速位置からロック位置
ＰＫに回転すると、スリーブ７７とともに回転するバネ
座金１０１の係合片１０５がカム部１０８内を移動す
る。係合片１０５がカム部１０８内を移動すると、移動
バネ１０４により付勢された移動部材１０３及び移動カ
ム１０２が図７及び図９（Ａ）に示す位置から図８及び
図９（Ｂ）に示す位置に右側に移動する。これにより、
ロックリング１１４のセレーション歯１１４ｂがハブシ
ェル４３のセレーション歯１１３と噛み合い、ハブシェ
ル４３の回転がロックリング１１４と移動部材１０３と
の摩擦力により規制される。このときの摩擦力は、皿バ
ネ１１９の付勢力を押圧ナット１１８の締め込み量によ
り調整することで任意に変更できる。このため、ペダル
をこいでも後輪７が回転しないか又は回転しにくくな
る。

【００４６】このとき、ハブシェル４３を無理に回そう
とすると、移動部材１０３とロックリング１１４とが相
対回転し、凹凸部１１４ａによりロックリング１１４と
移動部材１０３とが振動し大きな振動音が発生する。こ
のように、ロック状態のとき手で自転車を押したりペダ
ルをこいだりしてハブシェル４３を回転させると、大き
な音が発生して盗難により合いにくくなる。しかも、誤
動作により走行中に誤ってスリーブ７７がロック位置に
配置されても、摩擦により後輪７の回転を規制している
ので、後輪７が急激にロックすることがない。

【００４７】また、ハブシェル４３をハブ軸４１に直接
連結してロックしているので、自転車を押そうとしても
ハブシェル４３（後輪７）の回転が規制されて自転車を
押すことが困難になり、盗難により合いにくい。暗証Ｐ
Ｗが未登録の場合は、ステップＳ２２からステップＳ３
１に移行する。ステップＳ３１では、図１３に示す暗号
登録処理を行う。ここでは、図１３のステップＳ４１で
操作ボタン２１が操作されたか否かを判断する。操作ボ
タン２１が操作されると、ステップＳ４２に移行し左番
号Ｌ（１０桁の番号）を１ずつ増加させる。ステップＳ
４３では、操作ボタン２２が操作されたか否かを判断す
る。操作ボタン２２が押されるまでステップＳ４１に戻
り、左番号Ｌを１ずつ増加させる。操作ボタン２２が操
作されると、ステップＳ４４に移行し右番号Ｒ（１桁の
番号）を１ずつ増加させる。ステップＳ４５では、操作
ボタン２１が再度操作されたか否かを判断する。操作ボ
タン２１が操作されるまでは、ステップＳ４３に戻り、
右番号Ｒを１ずつ増加させる。操作ボタン２１が操作さ
れと、ステップＳ４６に移行し、入力された番号ＬＲを
記憶部３０に暗証ＰＷとして記憶する。このようにして
「００」〜「９９」までの２桁１００個の番号ＬＲから
一つの暗証ＰＷが登録される。

【００４８】ステップＳ２３で、ロック解除時に操作ボ
タン２１が操作されたと判断すると、ステップＳ３２に
移行する。ステップＳ３２では、暗証登録時と同様に左
番号Ｌを１ずつ増加させる。操作ボタン２２が操作され
たと判断すると、ステップＳ２４からステップＳ３３に
移行する。ステップＳ３２では、暗証登録時と同様に右
番号Ｒを１ずつ増加させる。ステップＳ２５で入力され
た番号ＬＲが暗証ＰＷと一致するとステップＳ３４に移
行し、動作位置ＶＰを１速Ｖ１にする。これにより、変
速モータ２９によりスリーブ７７が回転し１速Ｖ１に位
置決めされ、ロックリング１１４とハブシェル４３のセ
レーション歯１１３との噛み合いが解除される。この結
果、ペダルをふむと、駆動体４２の回転はそのまま第１
ワンウェイクラッチ８０を介してハブシェル４３に伝達
される。

【００４９】ステップＳ１１の自動変速１処理では、車
速ＳＰに応じた変速段に動作位置ＶＰをセットする。そ
して、それから外れている場合には、１段ずつ近づく方
向に変速する。ここでは、図１４のステップＳ５１で、
動作位置センサ２６の動作位置ＶＰを取り込む。ステッ
プＳ５２では、車速センサ１２からの速度信号により自
転車の現在の車速Ｓを取り込む。ステップＳ５３では、
取り込んだ現在の車速Ｓがテーブル６の現在の変速段を
示す動作位置ＶＰにおけるキャンセル速度Ｔ６（ＶＰ）
を超えているか否かを判断する。このテーブル６は、前
述したようにシフトアップモードをキャンセル（リセッ
ト）するための速度テーブルであり、図４に示すよう
に、ＶＰ＝２のときには、たとえば１４ｋｍ／ｈであ
る。

【００５０】ここでシフトアップモード及びシフトダウ
ンモードについて説明する。シフトアップモードとは、
一度シフトアップすると設定される変速モードである。
シフトアップした後に近い速度でシフトダウンすると、
頻繁にシフトアップ，シフトダウンを繰り返すチャタリ
ング現象が生じる。この現象を防止するために、シフト
アップモード中は通常より低い速度でシフトダウンす
る。このシフトアップモード時に使用される速度テーブ
ルがテーブル１（Ｔ１）である。同様にシフトダウンモ
ードとは、一度シフトダウンすると設定される変速モー
ドである。このシフトダウン時のチャタリング現象を防
止するために、シフトダウンモード中は通常より高い速
度でシフトアップする。このシフトダウンモード時に使
用される速度テーブルがテーブル４（Ｔ４）である。そ
して通常のシフトアップ時にはテーブル３（Ｔ３）が、
シフトダウン時にはテーブル２（Ｔ２）が使用される。
これらの２つのテーブル３，テーブル２は、シフトアッ
プ及びシフトダウンのタイミングをテーブル４，テーブ
ル１に比べて早くしている。また、これらのシフトアッ
プモード，シフトダウンモードをキャンセルして通常の
変速タイミングに戻すための速度テーブルがテーブル６
（Ｔ６），テーブル５（Ｔ５）である。

【００５１】車速Ｓがテーブル６のキャンセル速度Ｔ６
（ＶＰ）を超えている場合にはステップＳ５４に移行す
る。ステップＳ５４では、シフトアップモードにセット
されたことを示すシフトアップフラグＳＵをリセットす
る。車速Ｓがテーブル６のキャンセル速度Ｔ６（ＶＰ）
を超えていない場合にはこの処理をスキップする。ステ
ップＳ５５では、車速Ｓがテーブル５の変速段に応じた
キャンセル速度Ｔ５（ＶＰ）未満か否かを判断する。こ
のテーブル５は、前述したようにシフトダウンモードを
キャンセル（リセット）するための速度テーブルであ
り、図４に示すように、ＶＰ＝２のときには、たとえば
１４ｋｍ／ｈである。車速Ｓがテーブル５のキャンセル
速度Ｔ５（ＶＰ）未満の場合にはステップＳ５６に移行
する。ステップＳ５６では、シフトダウンモードにセッ
トされたことを示すシフトダウンフラグＳＤをリセット
する。車速Ｓがテーブル５のキャンセル速度Ｔ６（Ｖ
Ｐ）以上の場合にはこの処理をスキップする。

【００５２】ステップＳ５７では、変速段が１速（動作
位置がＶ１）か否かを判断する。変速段が１速ではない
ときにはステップＳ５８に移行する。ステップＳ５８で
は、シフトアップフラグＳＵがすでにセットされている
か否か、つまりシフトアップモードが設定されているか
否かを判断する。シフトアップモードが設定されている
ときにはステップＳ５９に移行し、シフトダウンのため
の速度テーブルとしてテーブル１（Ｔ１）を選択する。
シフトアップモードが設定されていないときにはステッ
プＳ６０に移行し、シフトダウンのための速度テーブル
としてテーブル２（Ｔ２）を選択する。

【００５３】ステップＳ６１では、現在の車速Ｓが選択
されたテーブルの変速段に応じた変速速度Ｔ（ＶＰ）未
満か否かを判断する。つまり現在の変速段に応じた変速
速度より車速Ｓが下がっているか否かを判断する。車速
Ｓが変速速度より下がっているときにはステップＳ６２
に移行し、シフトダウンフラグをセットしてシフトダウ
ンモードを設定するとともに、シフトアップフラグＳＵ
をリセットしてシフトアップモードをキャンセルする。
ステップＳ６３では、変速段を１段シフトダウンするた
めに動作位置ＶＰを１つ下げて図１１のメインルーチン
に戻る。

【００５４】現在の車速Ｓが選択されたテーブルの変速
段に応じた変速速度Ｔ（ＶＰ）以上の場合には、ステッ
プＳ６１から図１５のステップＳ６４に移行する。ステ
ップＳ６４では、動作位置がＶ４か否か、つまり変速段
が４速か否かを判断する。変速段が４速の場合にはメイ
ンルーチンに戻る。変速段が４速ではない場合、つまり
１〜３速の場合には、ステップＳ６５に移行する。ステ
ップＳ６５では、シフトダウンフラグＳＤがすでにセッ
トされているか否か、つまりシフトダウンモードが設定
されているか否かを判断する。シフトダウンモードが設
定されているときにはステップＳ６６に移行し、シフト
アップのための速度テーブルとしてテーブル４（Ｔ４）
を選択する。シフトダウンモードが設定されていないと
きにはステップＳ６７に移行し、シフトアップのための
速度テーブルとしてテーブル３（Ｔ３）を選択する。
ステップＳ６８では、現在の車速Ｓが選択されたテーブ
ルの変速段に応じた変速速度Ｔ（ＶＰ）を超えているか
否かを判断する。つまり現在の変速段に応じた変速速度
より車速Ｓが上がっているか否かを判断する。車速Ｓが
変速速度より上がっているときにはステップＳ６９に移
行し、シフトアップフラグをセットしてシフトアップモ
ードを設定するとともに、シフトダウンフラグをリセッ
トしてシフトダウンモードをキャンセルする。ステップ
Ｓ７０では、変速段を１段シフトアップするために動作
位置ＶＰを１つ上げて図１１のメインルーチンに戻る。

【００５５】一方、ステップＳ５７で変速段が１速と判
断された場合には、ステップＳ６５に移行する。具体的
には自動変速１処理では、たとえば、ペダルを踏んで自
転車を走らせ始めると、最初は速度が低いので１速Ｖ１
になる。そして、シフトダウンモードが設定されていな
い場合にはテーブル３が選択されて車速Ｓが１１ｋｍ／
ｈを超えると、２速Ｖ２にシフトアップされるとともに
シフトアップモードが設定される。その後車速Ｓが１４
ｋｍ／ｈを超えるとテーブル６に基づきシフトアップモ
ードが解除される。さらに増速して車速が１６ｋｍ／ｈ
を超えるとテーブル３に基づき３速Ｖ３にシフトアップ
される。

【００５６】逆に、車速Ｓが１４ｋｍ／ｈを超えること
なく減速し続けると、シフトアップモード中であるた
め、テーブル１が選択され９ｋｍ／ｈ未満になるまでシ
フトダウンされない。一方、車速Ｓが１４ｋｍ／ｈを超
えた後に減速し続けた場合には、テーブル２が選択され
１２ｋｍ／ｈ未満になるとシフトダウンされる。一度シ
フトダウンされるとシフトアップモードは解除されシフ
トダウンモードが設定される。そして、車速Ｓが８ｋｍ
／ｈ未満になると、テーブル５に基づきシフトダウンモ
ードが解除される。このため、車速Ｓが８ｋｍ／ｈの状
態で増速すると、テーブル４が選択され１４ｋｍ／ｈが
シフトアップされ、車速Ｓが８ｋｍ／ｈ未満になった状
態で増速すると、テーブル３が選択され１１ｋｍ／ｈを
超えるとシフトアップされる。

【００５７】このように、自動変速１処理では、一度変
速するとシフトアップモード又はシフトダウンモードに
入り、テーブル６又は５で示される所定のキャンセル速
度に増速又は減速するまではテーブル４又は１により変
速タイミングを遅らせることで、早めに変速してもチャ
タリング現象が生じないようにしている。このため、ス
ムーズな変速切換を実現でき、違和感が少なくなる。

【００５８】ここで、変速モータ２９により第１太陽ギ
ア６０がハブ軸４１と連結された場合は４速となり、小
ギア４７から駆動体４２に入力された回転は、第１太陽
ギア６０、遊星ギア６３の第１ギア６３ａ、第２ギア６
３ｂ及びリングギア６４の歯数によって決定される最も
大きい増速比で増速され、第２ワンウェイクラッチ８１
を介してハブシェル４３に伝達される。また第２太陽ギ
ア６１が選択されてハブ軸４１と連結された場合は３速
となり、駆動体４２の回転は、第２太陽ギア６１、遊星
ギア６３の第２ギア６３ｂ及びリングギア６４の歯数に
よって決定される２番目に大きい中程度の増速比で増速
され、第２ワンウェイクラッチ８１を介してハブシェル
４３に伝達される。さらに、第３太陽ギア６２が選択さ
れてハブ軸４１と連結された場合は２速となり、駆動体
４２の回転は、第３太陽ギア６２、遊星ギア６３の第３
ギア６３ｃ、第２ギア６３ｂ及びリングギア６４の歯数
によって決定される最も小さい増速比で増速され、第２
ワンウェイクラッチ８１を介してハブシェル４３に伝達
される。また、いずれの太陽ギア６０〜６２も選択され
なかった場合は、前述のように１速となり駆動体４２の
回転は直接ハブシェル４３に伝達される。

【００５９】なお、選択されなかった太陽ギアはハブ軸
４１に対して進行と逆方向に相対回転している。また、
いずれかの太陽ギアが選択されて遊星歯車機構４４によ
り増速が行われている場合は、駆動体４２とハブシェル
４３とは第１ワンウェイクラッチ８０が噛み合い解除と
なる方向に相対回転している。また、自動変速２処理
は、自動変速１処理と使用するテーブルが異なるだけで
処理内容は同じであるので説明を省略する。具体的には
各テーブル１〜テーブル６は自動変速１処理より低めの
速度に設定されている。

【００６０】ステップＳ１１の手動変速処理では、操作
ボタン２１，２２の操作により１段ずつ変速する。図１
６のステップＳ７１で、動作位置センサ２６の動作位置
ＶＰを取り込む。ステップＳ７２では、操作ボタン２１
が操作されたか否かを判断する。ステップＳ７３では、
操作ボタン２２が操作されたか否かを判断する。操作ボ
タン２１が操作されるとステップＳ７２からステップＳ
７４に移行する。ステップＳ７４では、現在の動作位置
ＶＰが４速に対応するＶ４か否かを判断する。現在の動
作位置ＶＰがＶ４ではない場合にはステップＳ７５に移
行し、動作位置ＶＰを１つだけ高速段側に移行して１段
シフトアップする。現在の動作位置ＶＰがＶ４の場合に
はこの処理をスキップする。

【００６１】操作ボタン２２が操作されるとステップＳ
７３からステップＳ７６に移行する。ステップＳ７６で
は、現在の動作位置ＶＰが１速に対応するＶ１か否かを
判断する。現在の動作位置ＶＰがＶ１ではない場合には
ステップＳ７７に移行し、動作位置ＶＰを１つだけ低速
段側に移行して１段シフトダウンする。現在の動作位置
ＶＰがＶ１の場合にはこの処理をスキップする。

【００６２】このように、本実施形態では、自動変速１
処理において、シフトアップモードとシフトダウンモー
ドとを設定し、一度変速すると所定の速度まで上昇又は
下降するまでは、通常より遅いタンミングで変速してチ
ャタリング現象を防止しているので、加速度を用いるこ
となく速度だけを用いた簡単な制御で違和感が少ない自
動変速操作を実現できる。

【００６３】〔他の実施形態〕（ａ）前記実施形態では変速機構として内装変速ハブ
を例に説明したが、変速機構としては複数のスプロケッ
トとディレーラとからなる外装変速機構にも本発明を適
用できる。（ｂ）前記実施形態では変速モータで駆動される変速
機構を例に説明したが、ソレノイドや電気・油圧・空圧
シリンダ等の他のアクチュエータで駆動される変速機構
にも本発明を適用できる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、一度変速するとシフト
アップモード又はシフトダウンモードが設定され、通常
の変速速度と異なる速度で変速し変速タイミングをずら
せている。具体的には、シフトアップモードでシフトダ
ウンする場合には低速側で、シフトダウンモードでシフ
トアップする場合には高速側で変速するというように変
速タイミングを遅らせている。そして、通常の変速タイ
ミングを早くしている。このため、変速後の無用の変速
を減少させかつ速い変速タイミングで違和感が少ない変
速を行える。しかも変速タイミングは速度だけで定めら
れているので、簡単な制御で違和感が少ない変速を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が採用された自転車の側面
図。

【図２】そのハンドル部分の斜視図。

【図３】制御系の構成を示すブロック図。

【図４】速度テーブルの一例を示す図。

【図５】本発明の一実施形態により制御される内装変速
ハブの縦断面構成図。

【図６】４速時の第１太陽歯車と駆動爪との関係を示す
図。

【図７】盗難防止機構の通常走行時の断面拡大図。

【図８】盗難防止機構のロック時の断面拡大図。

【図９】盗難防止機構のロック時と走行時との動作を示
す模式図。

【図１０】ロックリングの正面図。

【図１１】変速制御処理のメインルーチンのフローチャ
ート。

【図１２】ダイヤルＰ処理のフローチャート。

【図１３】暗証登録処理のフローチャート。

【図１４】自動変速１処理のフローチャート。

【図１５】自動変速１処理のフローチャート。

【図１６】手動変速処理のフローチャート。

【符号の説明】

１０内装変速ハブ１２車速センサ２５変速制御部２６動作位置センサ２９変速モータ３０記憶部Ｔ１〜Ｔ６速度テーブル１〜６Ｓ車速ＶＰ動作位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変速機構の複数の変速段を検出された自転
車の車速に応じて自動的に切り換えるための自転車用変
速制御装置であって、前記検出された車速を取り込むための車速取込手段と、前記車速が第１速度になると前記変速段を低速段から高
速段へ切り換える第１シフトアップ手段と、前記車速が第２速度になると前記変速段を高速段から低
速段へ切り換える第１シフトダウン手段と、前記第１シフトアップ手段が動作したとき、シフトアッ
プモードを設定するシフトアップモード設定手段と、前記シフトアップモードが設定されているとき、前記車
速が前記第２速度より低速側の第３速度になると前記変
速段を高速段から低速段へ切り換える第２シフトダウン
手段と、前記第１シフトダウン手段が動作したとき、シフトダウ
ンモードを設定するシフトダウンモード設定手段と、前記シフトダウンモードが設定されているとき、前記車
速が第１速度より高速側の第４速度になると前記変速段
を低速段から高速段へ切り換える第２シフトアップ手段
と、を備えた自転車用変速制御装置。
【請求項２】変速機構の複数の変速段を検出された自転
車の車速に応じて自動的に切り換えるための自転車用変
速制御装置であって、前記検出された車速を取り込むための車速取込手段と、前記車速が第１速度になると前記変速段を低速段から高
速段へ切り換える第１シフトアップ手段と、前記車速が第２速度になると前記変速段を高速段から低
速段へ切り換える第１シフトダウン手段と、前記第１シフトアップ手段が動作したとき、シフトアッ
プモードを設定するシフトアップモード設定手段と、前記シフトアップモードが設定されているとき、前記車
速が前記第２速度より低速側の第３速度になると前記変
速段を高速段から低速段へ切り換える第２シフトダウン
手段と、前記第１シフトダウン手段が動作したとき、シフトダウ
ンモードを設定するシフトダウンモード設定手段と、前記シフトダウンモードが設定されているとき、前記車
速が第１速度より高速側の第４速度になると前記変速段
を低速段から高速段へ切り換える第２シフトアップ手段
と、前記シフトアップモードを解除するためのシフトアップ
モード解除手段と、前記シフトダウンモードを解除するためのシフトダウン
モード解除手段と、を備えた自転車用変速制御装置。
【請求項３】前記シフトアップモード解除手段は、前記
第１速度より高速側の第５速度で前記シフトアップモー
ドを解除し、前記シフトダウンモード解除手段は、前記
第２速度より低速側の第６速度において前記シフトダウ
ンモードを解除する、請求項２に記載の自転車用変速制
御装置。
【請求項４】前記シフトアップモード解除手段及びシフ
トダウンモード解除手段は、前記各変速段毎の第５速度
及び第６速度がそれぞれ設定された第５速度群及び第６
速度群をそれぞれ有している、請求項３に記載の自転車
用変速制御装置。
【請求項５】前記シフトダウンモード解除手段は、前記
車速が前記第６速度群の前記変速段に対応するいずれか
の第６速度を満足する速度になったとき、又は前記第１
もしくは第２シフトアップ手段が動作したときに前記シ
フトダウンモードを解除する、請求項４に記載の自転車
用変速制御装置。
【請求項６】前記シフトアップモード解除手段は、前記
車速が前記第５速度群の前記変速段に対応するいずれか
の第５速度を満足する速度になったとき、又は前記第１
もしくは第２シフトダウン手段が動作したときに前記シ
フトアップモードを解除する、請求項４又は５に記載の
自転車用変速制御装置。
【請求項７】前記第１及び第２シフトアップ手段は、前
記各変速段でのシフトアップに応じた前記第１速度及び
第４速度がそれぞれ設定された第１速度群及び第４速度
群をそれぞれ有し、前記第１及び第２シフトダウン手段
は、前記各変速段でのシフトダウンに応じた前記第２速
度及び第３速度がそれぞれ設定された第２速度群及び第
３速度群をそれぞれ有している、請求項１から６のいず
れか記載の自転車用変速制御装置。
【請求項８】変速機構の複数の変速段を検出された自転
車の車速に応じて自動的に切り換えるための自転車用変
速制御装置であって、前記検出された車速を取り込むための車速取込手段と、前記車速が速度Ａより上がったとき変速段をシフトアッ
プするシフトアップ手段と、前記車速が速度Ａを超えてそれより速い速度Ｂ未満の範
囲にあるとき前記シフトアップされた変速段を維持する
第１シフト維持手段と、前記車速が速度Ａより遅い速度Ｃに下がったとき、前記
第１シフト維持手段で維持された変速段をシフトダウン
する第１シフトダウン手段と、前記車速が速度Ｂからそれより速い速度Ｄ未満の範囲に
あるとき前記シフトアップされた変速段を維持する第２
シフト維持手段と、前記車速が速度Ｂより遅く速度Ａより速い速度Ｅに下が
ったとき、前記第２シフト維持手段で維持された変速段
をシフトダウンする第２シフトダウン手段と、を備えた
自転車用変速制御装置。
【請求項９】変速機構の複数の変速段を検出された自転
車の車速に応じて自動的に切り換えるための自転車用変
速制御装置であって、前記検出された車速を取り込むための車速取込手段と、前記車速が速度Ａより下がったとき変速段をシフトダウ
ンするシフトダウン手段と、前記車速が速度Ａからそれより遅い速度Ｂを超える範囲
にあるとき前記シフトダウンされた変速段を維持する第
１シフト維持手段と、前記車速が速度Ａより速い速度Ｃに上がったとき、前記
第１シフト維持手段で維持された変速段をシフトアップ
する第１シフトアップ手段と、前記車速が速度Ｂからそれより遅い速度Ｄを超える範囲
にあるとき前記シフトアップされた変速段を維持する第
２シフト維持手段と、前記車速が速度Ｂより速く速度Ａより遅い速度Ｅに上が
ったとき、前記第２シフト維持手段で維持された変速段
をシフトアップする第２シフトアップ手段と、を備えた
自転車用変速制御装置。