JP3996984B2 - 自転車の変速モード切換スイッチ - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動によって変速機の変速比を変更するよう構成された自転車において、変速機の変速モードを切換えるためのスイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動切換式の変速機を有する自転車では、変速機の切換用モータは変速機位置に存在し、これを制御する制御部及び電源電池は車体の適所に取付けられ、制御部へ制御信号を送るための操作部がハンドルに取付けられている。操作部で自動変速モードが設定されていると、速度センサーによって検出された速度に基づいて制御部で変速機の変速比が決定されてモータにより変速が行なわれる。また、操作部で手動変速モードが設定されている場合には、操作部に設けられている変速比変更の押釦スイッチを操作することによって、変速比が一段づつ切換わる。
【０００３】
図４はそのための回路例を示し、４１は操作部、４２は制御部、４３は変速用モータ、４４は速度センサーを示す。操作部４１は、開閉接点４５ａ〜４５ｄを有する変速モード切換スイッチ４５と、変速比増大用押釦スイッチ４６ｕ及び変速比減少用押釦スイッチ４６ｄと、速度表示器４７とを有し、これらはケーブル４８によって制御部４２に接続されている。制御部４２はＣＰＵ回路４９を有し、速度測定回路５０で得られた速度に基づき、予め設定されているプログラムに従ってモータ駆動回路５１を制御し、モータ４３によって変速機の変速比を変更させる。また、速度測定回路５０で得た信号をケーブル４８によって操作部４１へ送り、表示器４７に表示させる。なお５２は電源用の乾電池で、制御部４２内に収容されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の操作部４１は、通常、自転車のハンドルに取付けられるため、小型で、かつ操作性が良くなければならない。ところが、従来変速モード切換スイッチ４５として用いられていたロータリースイッチは、寸法が嵩張るため、操作部全体の小型化の障害になっていた。本発明は、操作部を小型化するのに有効な変速モード切換スイッチを実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速モード切換スイッチは、操作部のパネル前面に位置する回転つまみと、このパネルの背面に位置し回転軸によって上記回転つまみに結合されている発条構体と、更に、その背後に位置しているメンブレンとからなる。発条構体は板状をなしていて、上記回転軸から最も遠い部位に第１の発条が、これと上記回転軸との間に第２の発条が形成されている。第１の発条は上記回転軸の方向へ弾力的に変形することができ、上記回転軸と反対の方向へ突出する突起を有している。第２の発条は上記パネルの方向へ弾力的に変形することができ、上記パネルと反対の方向へ突出する突起を有している。
【０００６】
上記パネルの背面には、上記回転軸を中心とする第１の発条の回転移動径路に沿って起立する壁面が存在し、この壁面は所定の複数の箇所に第１の突起が嵌入できる凹所が存在する。上記発条構体の背面にはこれに平行にメンブレンが配置されており、このメンブレンは、上記凹所に対応する位置に互いに対抗して設けられた対をなす電極を有し、第２の突起が接触した部位で上記電極対が互いに接触するよう構成されている。
【０００７】
上記つまみを回転操作すると、発条構体が回転し、第１の発条に設けた第１の突起が上記壁面の凹所に嵌入するごとにクリックを生ずる。そしてこのクリックを生じた回転位置において、メンブレンのこれに対応する電極対が、第２の発条に設けた第２の突起に押圧されて互いに接触し、スイッチの開閉接点が閉じられた状態になり、回転つまみ３の操作によって設定された変速モードを制御部４２に伝えることができる。
【０００８】
このように本発明の変速モード切換スイッチは、板状の発条構体とメンブレンとを重ねた構成であるため、薄く、かつ小型に製作することができ、自転車のハンドルに取付けられる操作部４１の小型化に貢献する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図３において、操作部１の前面パネル２には、回転つまみ３と、押釦４及び５と、速度表示窓６とが設けられ、操作部１の側面にはケーブル導出口７が設けられている。つまみ３を囲んでパネル２に画かれているＰ．Ｄ．Ｄｓ及びＭの文字は、それぞれ駐車モード、第１自動変速モード、第２自動変速モード、及び手動変速モードの位置の表示である。また、押釦４は手動変速モード時における変速段階上昇用のスイッチ釦、押釦５は手動変速モード時における変速段階降下用のスイッチ釦である。
【００１０】
図１（ａ）は図３におけるＸ−Ｘ線に沿う断面を示す。前面パネル２に円孔８が穿孔され、発条構体９に形成された回転軸１０がパネル２の背面より円孔８に嵌入され、つまみ３が回転軸１０に螺子１１によって固定されている。１２、１２・・・・は、回転操作を円滑にするためにパネル２とつまみ３の間に介在させたボールである。発条構体９は、下面を図１（ｂ）に示すように、回転軸１０が形成されているハブ１４と、これから外方へ伸延する発条部１５とからなり、発条部１５には回転軸１０を中心とする同心円弧形のスリット１６及び１７が穿設されている。
【００１１】
発条部１５の先端縁１８とスリット１６との間の部分は発条１９を構成し、スリット１６と１７との間の部分は発条２０を構成している。発条１９は回転軸１０の方向に弾力的に変形することができ、中央部分に外方へ向かった突起２１を有する。発条２０はパネル２の方向へ弾力的に変形することができ、中央にパネル２と反対の方向に向かった突起２２を有する。
【００１２】
前面パネル２には、背面に発条構体９を受入れ得る寸法の凹陥部２４が形成されており、その周壁の一部は発条部先端縁１８より僅かに大きい曲率半径の円筒面をなす壁面２５となっている。そして、パネル２の表面の表示Ｐ．Ｄ．Ｄｓ．Ｍにそれぞれ対応する位置では、壁面２５に凹所２６、２６、２６、２６が形成されている。これらの凹所は、何れも発条１９の突起２１を受入れ得る寸法を有している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、発条構体９の背後にはメンブレン２８が重なるように配置されている。メンブレン２８は、図２に示すように、パネル２の表面の表示Ｐ．Ｄ．Ｄｓ．Ｍにそれぞれ対応する位置に導体の電極２９、２９、２９、２９が設けられている絶縁物シート３０、３１を、電極同士を対向させ絶縁物スペーサ３２を挟んで重ね合わせたものである。
【００１４】
従って、例えば図３に示すようにつまみ３が手動操作モードＭを指しているときは、発条１９の突起２１はこれに対応する壁面２５の凹所２６に係合し、発条２０の突起２２はメンブレン２８のこれに対応する位置を押圧して、そこに設けられている電極２９、２９を互いに接触させる。これにより、図４に示す変速モード切換スイッチ４５が手動変速モードを選択している状態を得ることができ、この状態は図３に示されている導出部７よりケーブル４８を経由して図４における制御部４２へ伝達される。
【００１５】
図２に示すメンブレン２８は、前述の電極２９、２９、２９、２９を有する絶縁シート３０、３１のほかに、電極３３、３３を有する絶縁シート３４及び電極３５、３５を有する絶縁シート３６を有する。これらは図３に示されている押釦４及び５によってそれぞれ閉成されるスイッチ接点を構成する。メンブレン２８の各電極に接続されている導体群３７は、表示器６の各セグメントに至る導線と共に一括され、ケーブル４８によって制御部４２に接続されている。
【００１６】
上述の実施例では、発条１９及び２０は何れも両端を支持され、かつ中央に突起２１、２２をそれぞれ有しているが、これらの発条は一端だけで支持し、かつその反対端に突起２１、２２を設けるようにしてもよい。また前面パネル２の背面に凹陥部２４を設ける代わりに、パネル２の背面より発条構体９を囲む囲壁を起立させてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上の実施例によって明らかなように、本発明によれば変速モード切換スイッチを薄く、かつ小型に製作できるので、自転車の電動切換式変速機においてハンドルに取付ける操作部を小型化し、これに伴って操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した変速モード切換スイッチを示し、（ａ）は図３におけるＸ−Ｘ線に沿う縦断面図、（ｂ）は発条構体部分の背面図である。
【図２】図１に示した実施例におけるメンブレンの平面図である。
【図３】図１に示した実施例における操作パネルの正面図である。
【図４】本発明の実施の対象となる電動切換式高速機の電気回路のブロック図である。
【符号の説明】
２ 操作パネル
３ 回転つまみ
４ 押釦
５ 押釦
９ 発条構体
１０ 回転軸
１６ スリット
１７ スリット
１８ 発条構体外側縁
１９ 第１の発条
２０ 第２の発条
２１ 第１の突起
２２ 第２の突起
２５ 壁面
２６ 凹所
２８ メンブレン
２９ 電極
３０ 絶縁シート
３１ 絶縁シート
３２ スペーサ
４１ 操作部
４２ 制御部
４３ 変速用モータ
４４ 速度センサー
４５ 変速モードの切換スイッチ
４８ ケーブル

Claims (5)

  1. パネルの前面に配置されている回転つまみと、上記パネルの背面に位置し上記回転つまみに回転軸によって結合されている板状の発条構体と、この発条構体の上記回転軸から最も遠い部位に形成され上記回転軸の方向に弾力的に変形が可能であり上記回転軸と反対の方向に突出する第１の突起を有している第１の発条と、上記発条構体の第１の発条と上記回転軸との間に形成され上記パネルの方向に弾力的に変形が可能であり上記パネルと反対の方向へ突出する第２の突起を有している第２の発条と、上記回転軸を中心とする第１の発条の回転移動径路に沿って上記パネル背面にほぼ垂直に形成され、所定の複数の箇所に第１の突起が嵌入し得る凹所を有している壁面と、上記発条構体の上記パネルと反対側にこれに平行に設けられ上記壁面の凹所に対応する位置に第２の突起の接触によって互いに接触する対をなす電極を有しているメンブレンとを有することを特徴とする自転車の変速モード切換スイッチ。
  2. 第１の発条及び第２の発条は上記回転軸に結合しているハブと共に一体に板状に成形されて上記発条構体を構成していることを特徴とする請求項１記載の自転車の変速モード切換スイッチ。
  3. 上記発条構体は同心円弧状の２個のスリットを有し、上記発条構体の先端縁と上記スリットの外方のものとの間の部分が第１の発条を構成し、上記２個のスリット間の部分が第２の発条を構成していることを特徴とする請求項２記載の自転車の変速モード切換スイッチ。
  4. 第１及び第２の突起は、それぞれ第１及び第２の発条の中央部分に設けられていることを特徴とする請求項３記載の自転車の変速モード切換スイッチ。
  5. 上記パネルの背面に凹陥部が形成され、その凹陥部の内周壁の少なくとも一部分は第１の発条の上記回転軸を中心とする回転移動径路の半径より僅かに大きな半径の円筒面をなしていることを特徴とする請求項１記載の自転車の変速モード切換スイッチ。
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