JPH028955B2 - - Google Patents
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- JPH028955B2 JPH028955B2 JP56083619A JP8361981A JPH028955B2 JP H028955 B2 JPH028955 B2 JP H028955B2 JP 56083619 A JP56083619 A JP 56083619A JP 8361981 A JP8361981 A JP 8361981A JP H028955 B2 JPH028955 B2 JP H028955B2
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- crank gear
- gears
- speed
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は歯車式変速装置を備えた自転車に取り
付けられる自転車電動変速装置に関し、特にその
変速段数と自転車の走行速度及び／又はクランク
ギヤ回転速度との関係を予め変速段毎に設定され
た設定範囲と比較して前記関係がこの設定範囲内
に納まるように電動変速機構のギヤアツプあるい
はギヤダウンの変速操作を自動的に行ない、以つ
て運転者が変速操作に煩わされることなく適正な
変速段数を保つことにより自転車走行を安全に行
ない、さらに運転者がクランクギヤを過回転する
ことなく、また運転者に過大な負荷を与えること
のないようにして疲労度を少なくするようにした
ものに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a bicycle electric transmission that is attached to a bicycle equipped with a gear type transmission, and in particular, the relationship between the number of gears and the running speed of the bicycle and/or the rotational speed of the crank gear is determined in advance. The gear-up or gear-down operation of the electric transmission mechanism is automatically performed so that the above-mentioned relationship falls within the set range by comparing it with the set range set for each time, so that the driver does not have to bother with the gear change operation. By maintaining an appropriate number of gears, bicycle riding can be carried out safely, and the degree of fatigue of the rider can be reduced by preventing the rider from over-rotating the crank gear or placing an excessive load on the rider. related to what was done.
即ち、此種自転車用電動変速装置として例えば
出願人が特願昭51−30196号（特開昭52−112932
号）として提案したようなものがあるがこのもの
は自転車のハンドルに取り付けた手元スイツチを
操作することにより電動変速機構を作動させるよ
うになつていたから運転者が自転車車速等を考え
て変速段数を決定しなければならなかつた。この
自転車車速と変速段数との関係を知るために従来
から例えば速度計の表示面に変速段数を同時に表
示したものがあるが、このような従来例によれば
運転者が速度表示と、対応する変速段数とを確認
してギヤアツプ、ギヤダウンの判断を行ない、そ
れから電動変速機構を操作しなければならず、そ
の間運転が疎かになり、交通安全上大変問題のあ
るものであつた。 That is, as an electric transmission device for bicycles of this kind, the applicant has proposed, for example, Japanese Patent Application No. 51-30196 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-112932).
There is a device like the one proposed as No. 1), but this device operates an electric transmission mechanism by operating a hand switch attached to the handlebar of the bicycle, so the driver decides the number of gears by considering the bicycle speed etc. I had to. In order to know the relationship between the speed of the bicycle and the number of gears, there have conventionally been systems that simultaneously display the number of gears on the display surface of a speedometer. The driver had to check the number of gears and decide whether to gear up or down, and then operate the electric transmission mechanism.During this process, the driver became careless and had a serious problem in terms of traffic safety.
本発明はこのような点に鑑み成したもので、自
転車の走行速度及び／又はクランクギヤ回転速度
に伴なつて予め設定された変速段数に入るように
電動変速機構を自動的に操作し、以つてギヤアツ
プ、ギヤダウンを自動化して運転者が運転に専念
できるようにしたもので、以下、図面に示す実施
例に従つて説明する。１は自転車で、後車輪２に
装設した５段のチエンジギヤ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄ，３Ｅ及びワイヤー４を引つ張つたり緩めた
りすることにより移動可能なガイド装置５からな
る歯車式変速装置６を有しており、ペタル７を足
踏駆動することにより回転するクランクギヤ８か
ら前記ガイド装置５で段階的に移動されるチエー
ン９を介して前記チエンジギヤ３Ａ，３Ｂ，３
Ｃ，３Ｄ，３Ｅの何れかに駆動力を伝達し、変速
段数を１段から５段に切り替える周知の構成をし
ている。本発明の自転車用電動変速装置は自転車
１の前車輪１０の前ホーク１１に装備された車輪
速度センサー１２と、クランクギヤ８近傍の車体
パイプに装備されたクランクギヤ回転センサー１
３と、ハンドルの中央部分に取り付けられた制御
ボツクス１４と、荷台ステーに取り付けられた電
動変速機構１５と、から構成されている。 The present invention has been made in view of the above points, and it automatically operates an electric transmission mechanism to enter a preset number of gears according to the running speed of the bicycle and/or the rotational speed of the crank gear. This system automates gear-up and gear-down so that the driver can concentrate on driving.Hereinafter, an explanation will be given according to an embodiment shown in the drawings. 1 is a bicycle, and five-stage chain gears 3A, 3B, 3C,
3D, 3E and a guide device 5 that can be moved by pulling or loosening a wire 4, and a crank gear 8 that rotates by driving a pedal 7 with the foot. The chain gears 3A, 3B, 3 are moved from the chain 9 in stages by the guide device 5 to the
It has a well-known configuration in which driving force is transmitted to any one of C, 3D, and 3E, and the number of gears is changed from 1 to 5. The bicycle electric transmission device of the present invention includes a wheel speed sensor 12 installed on a front fork 11 of a front wheel 10 of a bicycle 1, and a crank gear rotation sensor 1 installed on a body pipe near a crank gear 8.
3, a control box 14 attached to the center portion of the handle, and an electric transmission mechanism 15 attached to the cargo bed stay.
次に各部分について説明すると、先ず前記車輪
速度センサー１２はホール素子を内蔵し、前車輪
１０のスポークに取り付けられた磁石１２ａが該
センサー１２を通過するときに車輪回転パルスを
出力する。また前記クランクギヤ回転センサー１
３も同様にホール素子を内蔵し、クランクギヤ８
裏面に取り付けられた磁石１３ａが該センサー１
３を通過する時にクランクギヤ回転パルスを出力
する。 Next, each part will be explained. First, the wheel speed sensor 12 has a built-in Hall element, and outputs a wheel rotation pulse when a magnet 12a attached to a spoke of the front wheel 10 passes through the sensor 12. In addition, the crank gear rotation sensor 1
3 also has a built-in Hall element, and the crank gear 8
The magnet 13a attached to the back side is the sensor 1
3, outputs a crank gear rotation pulse.
さらに前記電動変速機構１５は正逆回転モータ
１６と減速ギヤ１７とギヤ位置センサー１８を有
する巻き取りドラム１９と電池電源２０とで構成
され、制御ボツクス１４内の電子回路からのギヤ
アツプ、ギヤダウン、ブレーキの各信号で前記モ
ータ１６を正逆転して所定位置で停止することに
より巻き取りドラム１９にワイヤー４を巻き込み
あるいは巻き戻して該ワイヤー４を段階的に引つ
張つたり緩めたりし、このワイヤー４により前記
歯車式変速装置６のガイド装置５を移動し、以つ
てチエーン９を前記チエンジギヤ３Ａ，…，３Ｅ
の何れかに掛け替えるようになつており、さらに
前記ギヤ位置センサー１８が、前記チエンジギヤ
３Ａ，…，３Ｅの何れにチエーン９が掛かつてい
るか、即ち変速段数が何れであるかを検出し、制
御ボツクス１４内の電子回路に伝えるようになつ
ている。前記ギヤ位置センサー１８は第５図に示
すように制御ボツクス１４内の減速ギヤ箱体に固
定された固定板２１とこの固定板２１に取り付け
られた第１、第２、第３、第４接片２２Ｘ，２２
Ｙ，２２Ｚ，２２Ｗと巻き取りドラム１９に同軸
に軸支されたプリント基板製回動板２３とよりな
つている。そしてこの回動板２３の表面全体は銅
箔板製導電面２４となつていると共に、前記第
１、第２、第３接片２２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚの摺
動部分には前記ガイド装置５が前記第１段のチエ
ンジギヤ３Ａから第５段のチエンジギヤ３Ｅに対
向した位置、即ち変速段数が１段目の位置から５
段目の位置で停止したときに対応する3bitのバイ
ナリーコードが得られるようにエツチングにより
絶縁部分２５，２５，…が設けられており、さら
に第４接片２２Ｗは常時該導電面２４に摺接する
ことにより該導電面２４が第４接片２２Ｗから給
電されており、この結果第１、第２、第３接片２
２Ｘ，２２Ｙ，２２Ｚが該導電面２４に摺接すれ
ばハイレベル状態（Ｈ状態）の信号を、絶縁部分
２５，２５，…に摺接すればローレベル状態（Ｌ
状態）の信号を、夫々得るようになつているもの
で、従つてこの第１、第２、第３接片２２Ｘ，２
２Ｙ，２２Ｚからは変速段数の１段目における停
止位置＜Ａ位置＞では−（Ｈ、Ｌ、Ｌ−）、変速段
数の２段目における停止位置＜Ｂ位置＞では−
（Ｌ、Ｈ、Ｌ−）、変速段数の３段目における停止
位置＜Ｃ位置＞では−（Ｈ、Ｈ、Ｌ−）、変速段数
の４段目における停止位置＜Ｄ位置＞では−（Ｌ、
Ｌ、Ｈ−）、変速段数の５段目における停止位置
＜Ｅ位置＞では−（Ｈ、Ｌ、Ｈ−）の検出信号が
得られるようになつている。 Further, the electric transmission mechanism 15 is composed of a forward/reverse rotating motor 16, a reduction gear 17, a winding drum 19 having a gear position sensor 18, and a battery power source 20. By each signal, the motor 16 is rotated in forward and reverse directions and stopped at a predetermined position, thereby winding or unwinding the wire 4 on the winding drum 19 to gradually pull or loosen the wire 4. 4 moves the guide device 5 of the gear type transmission 6, thereby moving the chain 9 to the chain gears 3A, . . . , 3E.
Furthermore, the gear position sensor 18 detects which of the change gears 3A, . The signal is transmitted to the electronic circuit in the box 14. As shown in FIG. 5, the gear position sensor 18 includes a fixed plate 21 fixed to the reduction gear box inside the control box 14, and first, second, third, and fourth contacts attached to the fixed plate 21. Piece 22X, 22
Y, 22Z, 22W and a rotating plate 23 made of a printed circuit board coaxially supported by the winding drum 19. The entire surface of the rotating plate 23 is a conductive surface 24 made of a copper foil plate, and the guide device 5 is provided on the sliding portions of the first, second, and third contact pieces 22X, 22Y, and 22Z. The position facing the first-stage change gear 3A to the fifth-stage change gear 3E, that is, the number of gears is 5 from the first-stage position.
Insulating parts 25, 25, . . . are provided by etching so that a corresponding 3-bit binary code can be obtained when stopping at the step position, and the fourth contact piece 22W is always in sliding contact with the conductive surface 24. As a result, the conductive surface 24 is supplied with power from the fourth contact piece 22W, and as a result, the first, second and third contact pieces 2
If 2X, 22Y, 22Z slides into contact with the conductive surface 24, the signal will be in a high level state (H state), and if they slide into contact with the insulating parts 25, 25,..., the signal will go into a low level state (L state).
The first, second and third contact pieces 22X, 2
From 2Y and 22Z, - (H, L, L-) at the stop position <A position> at the first gear stage, and - (H, L, L-) at the stop position <B position> at the second gear stage.
(L, H, L-), -(H, H, L-) at the stop position <C position> at the 3rd gear stage, -(L-) at the stop position <D position> at the 4th gear stage. ,
L, H-), and a detection signal of -(H, L, H-) is obtained at the stop position <E position> at the fifth gear stage.
次に前記制御ボツクス１４において、１４ａは
その表示操作面であるが、この表示操作面１４ａ
において、２６は走行速度あるいはクランクギヤ
回転速度あるいは変速段数表示用の４桁の８セグ
メント数字表示器、２７，２８，２９，３０はこ
の数字表示器２６に表示している内容が走行速度
か走行距離か走行時間かクランクギヤ回転速度か
を示す速度表示ランプ、距離表示ランプ、時間表
示ランプ、クランクギヤ速度表示ランプで、さら
に３１，３２，３３は後述するギヤアツプ表示ラ
ンプ、ギヤ適正表示ランプ、ギヤダウン表示ラン
プである。さらにこの表示操作面１４ａにおい
て、３４はスタート・ストツプキースイツチ、３
５は速度キースイツチ、３６は距離キースイツ
チ、３７は時間キースイツチ、３８は時間リセツ
トキースイツチ、３９はクランクギヤ回転速度キ
ースイツチで、さらに４０は運転者が子供である
か大人であるかを入力する運転者スイツチ、４１
は運転者が男性であるか女性であるかを入力する
性別スイツチ、４は運転状況が上り坂か平地か下
り坂かを入力する地形スイツチで、さらに４３
ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅは歯車式変
速装置６のガイド装置５を５段のチエンジギヤ３
Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅの何れに対向させる
か即ち変速段数を何れの段数にするかを指令する
第１、第２、第３、第４、第５ギヤ指令キースイ
ツチ、４４は変速段数を前記８セグメント数字表
示器２６に表示するギヤリコールキースイツチ、
４５は電源スイツチである。前記制御ボツクス１
４には演算用のマイクロコンピユータ装置４６を
含む電子回路が内蔵されており、さらにこのマイ
クロコンピユータ装置４６の記憶部には該制御ボ
ツクス１４後面の設定スイツチ４７，４７，…に
より前記５段のチエンジギヤの夫々、即ち変速段
数に対応する走行速度範囲（後述）やクランクギ
ヤ回転速度範囲（後述）が予め入力されて記憶さ
れているもので、さらに第１０図に示される処理
手順も記憶されている。而して運転者が運転者自
身の情報を運転者スイツチ４０、性別スイツチ４
１で入力し、運転状況の情報を地形スイツチ４２
で入力すると共に、走行速度を知りたい場合は速
度キースイツチ３５を押圧する。すると前記車輪
速度センサー１２からの車輪回転パルスを電子回
路で計数演算処理して前記数字表示器２６に走行
速度をデジタル表示すると共に速度表示ランプ２
７を点灯し、さらに第１０図イで示す処理手順に
従つて現在設定されている変速段数に予め設定さ
れた走行速度範囲と、現在の走行速度の測定値と
を比較して現在の走行速度が設定走行速度範囲の
最高速度より大のときにはギヤアツプ表示ランプ
３１を点灯すると共に走行速度が設定走行速度範
囲に入る変速段数になるまでギヤアツプ信号を出
力し、一方、現在の走行速度が設定走行速度範囲
の最低速度より小のときにはギヤダウン表示ラン
プ３３を点灯すると共に走行速度が設定走行速度
範囲に入る変速段数になるまでギヤダウン信号を
出力し、これに対応して前記電動変速機構１５の
モータ１６が正回転してギヤアツプを行ないある
いは逆回転してギヤダウンを行ない、前記ギヤ位
置センサー１８から前記設定走行速度範囲に対す
る変速段数に対応するバイナリーコードが出力し
たときにブレーキ信号出力でモータ１６を停止
し、歯車式変速装置６を走行速度に対応した変速
段数で保持するようになつているもので、さらに
現在の走行速度が設定走行速度範囲内にあるとき
にはギヤ適正表示ランプ３２を点灯するものであ
る。 Next, in the control box 14, 14a is its display operation surface;
, 26 is a 4-digit 8-segment numerical display for displaying the traveling speed, crank gear rotation speed, or number of gears, and 27, 28, 29, and 30 indicate whether the content displayed on this numerical display 26 is the traveling speed or the number of gears. A speed display lamp, a distance display lamp, a time display lamp, and a crank gear speed display lamp that indicate distance, running time, or crank gear rotation speed, and 31, 32, and 33 are gear up display lamps, gear appropriateness display lamps, and gear down, which will be described later. It is an indicator lamp. Furthermore, on this display operation surface 14a, 34 is a start/stop key switch;
5 is a speed key switch, 36 is a distance key switch, 37 is a time key switch, 38 is a time reset key switch, 39 is a crank gear rotation speed key switch, and 40 is a driver inputting whether the driver is a child or an adult. Switch, 41
4 is a gender switch that inputs whether the driver is male or female, 4 is a terrain switch that inputs whether the driving situation is uphill, flat, or downhill, and 43
a, 43b, 43c, 43d, and 43e connect the guide device 5 of the gear type transmission 6 to the five-stage change gear 3.
1st, 2nd, 3rd, 4th, and 5th gear command key switches for instructing which one of A, 3B, 3C, 3D, and 3E to oppose, that is, which number of gears to set; 44 is the number of gears; a gear recall key switch that displays on the 8-segment numerical display 26;
45 is a power switch. The control box 1
4 has a built-in electronic circuit including a microcomputer device 46 for calculation, and the storage section of this microcomputer device 46 is configured to control the five-stage change gears by setting switches 47, 47, . . . on the rear surface of the control box 14. , that is, a travel speed range (described later) and a crank gear rotational speed range (described later) corresponding to the number of gears are input and stored in advance, and the processing procedure shown in FIG. 10 is also stored. . Then, the driver transmits his own information to the driver switch 40 and the gender switch 4.
1 and input the driving situation information to the terrain switch 42.
If you want to know the traveling speed, press the speed key switch 35. Then, the wheel rotation pulses from the wheel speed sensor 12 are counted and processed by an electronic circuit to digitally display the running speed on the numerical display 26, and the speed display lamp 2
7 is lit, and then the current traveling speed is determined by comparing the preset traveling speed range for the currently set number of gears and the measured value of the current traveling speed according to the processing procedure shown in Figure 10 A. is higher than the maximum speed of the set travel speed range, the gear-up display lamp 31 is lit and a gear-up signal is output until the travel speed reaches the number of gears that falls within the set travel speed range. When the speed is lower than the lowest speed in the range, the gear down indicator lamp 33 is turned on and a gear down signal is output until the traveling speed reaches a gear position within the set traveling speed range, and in response, the motor 16 of the electric transmission mechanism 15 is activated. The motor 16 is stopped by outputting a brake signal when the gear position sensor 18 outputs a binary code corresponding to the number of gears for the set traveling speed range by rotating forward to gear up or rotating backward to gear down; It is designed to maintain the gear type transmission 6 at the number of gears corresponding to the traveling speed, and further lights up a gear appropriateness display lamp 32 when the current traveling speed is within a set traveling speed range.
次にクランクギヤ８の回転速度を知りたい場合
にはクランクギヤ回転速度キースイツチ３９を押
圧する。すると前記クランクギヤ回転センサー１
３からのクランクギヤ回転パルスを電子回路で計
数演算処理して前記数字表示器２６にクランクギ
ヤ回転速度をデジタル表示すると共にクランクギ
ヤ速度表示ランプ３０を点灯し、さらに第１０図
ロで示す処理手順に従つて現在設定されている変
速段数に予め設定されたクランクギヤ回転速度範
囲と、現在のクランクギヤ回転速度の測定値とを
比較して現在のクランクギヤ回転速度が設定クラ
ンクギヤ回転速度範囲の最大クランクギヤ回転速
度より大のときにはギヤアツプ表示ランプ３１を
点灯すると共にクランクギヤ回転速度が設定クラ
ンクギヤ回転速度範囲に入る変速段数になるまで
ギヤアツプ信号を出力し、一方現在のクランクギ
ヤ回転速度が設定クランクギヤ回転速度範囲の最
小クランクギヤ回転速度より小のときにはギヤダ
ウン表示ランプ３３を点灯すると共にクランクギ
ヤ回転速度が設定クランクギヤ回転速度範囲に入
る変速段数になるまでギヤダウン信号を出力し、
これに対応して前記電動変速機構１５のモータ１
６を正逆回転せしめてクランクギヤ回転速度が略
一定範囲内に収まるように歯車式変速装置６を移
動するもので、さらに現在のクランクギヤ回転速
度が設定クランクギヤ回転速度範囲内にあるとき
には適正ギヤ表示ランプ３２を点灯してクランク
ギヤ回転速度を変速段数との対応が適正であるこ
とを表示するようになつている。 Next, if the user wants to know the rotation speed of the crank gear 8, the crank gear rotation speed key switch 39 is pressed. Then, the crank gear rotation sensor 1
The crank gear rotation pulses from 3 are counted and processed by an electronic circuit to digitally display the crank gear rotation speed on the numerical display 26, and the crank gear speed display lamp 30 is lit, and the processing procedure shown in FIG. Accordingly, the current crank gear rotation speed is determined to be within the set crank gear rotation speed range by comparing the preset crank gear rotation speed range for the currently set number of gears with the measured value of the current crank gear rotation speed. When the crank gear rotation speed is higher than the maximum crank gear rotation speed, the gear up display lamp 31 is turned on and a gear up signal is output until the crank gear rotation speed reaches the number of gears within the set crank gear rotation speed range, while the current crank gear rotation speed is set. When the crank gear rotation speed is smaller than the minimum crank gear rotation speed within the crank gear rotation speed range, the gear down indicator lamp 33 is turned on and a gear down signal is output until the crank gear rotation speed reaches the number of gears within the set crank gear rotation speed range;
Correspondingly, the motor 1 of the electric transmission mechanism 15
6 in the forward and reverse directions to move the gear type transmission 6 so that the crank gear rotation speed is within a substantially constant range, and furthermore, when the current crank gear rotation speed is within the set crank gear rotation speed range, it is appropriate. A gear indicator lamp 32 is turned on to indicate that the crank gear rotational speed corresponds appropriately to the number of gears.
さらに前記時間キースイツチ３７を押圧すれば
前記数字表示器２６には使用時間が表示されるが
この時も走行速度が設定走行速度範囲内に収まる
ように変速段数が自動的に切り替わるものであ
る。 Further, when the time key switch 37 is pressed, the usage time is displayed on the numerical display 26, and at this time as well, the number of gears is automatically changed so that the traveling speed is within the set traveling speed range.
また、運転者が変速段数を手動で切替えたいと
きには第１〜第５ギヤ指令キースイツチ４３ａ〜
４３ｅの何れかを押圧すれば、その押圧された変
速段数に優先的に切り替わるものである。 In addition, when the driver wants to manually change the number of gears, the first to fifth gear command key switches 43a to
If any one of the gears 43e is pressed, the gear position is switched preferentially to the pressed gear position.
次に前記した夫々の変速段数に対応する設定速
度範囲の設定方法について述べる。これは自転車
を運転者や運転状況に対応して最も疲労すること
なく且つ最も効率よく運転するために走行速度に
対して変速段数を定めたもので、Ｘを変速段数、
V1を最高速度、V2を最低速度としてV1＝aX
＜Ｘ＝１、２、３、４＞ V2＝ａ（Ｘ−１）−ｂ
＜Ｘ＝２、３、４、５ただし（V2＜０のとき
はV2＝０）＞
で規定してマイクロコンピユータ装置４６の記憶
部に記憶させているもので、この定数ａ、ｂを前
記設定スイツチ４７，４７，…で入力することに
より各変速段数に対応する走行速度範囲が決定さ
れるようになつており、例えばａ＝10、ｂ＝５と
したときには走行速度と変速速度との関係は第９
図イに示すようになる。第１０図イに示す処理手
順図において、補正用定数Ｃは運転者や運転状況
によつて走行速度範囲を調整するために設定用ス
イツチ４７，４７，…から入力するもので、該補
正用定数Ｃによつて前記ａの値が運転者や運転状
況の設定条件により変化し、より適切な条件設定
ができるものである。 Next, a method of setting the set speed range corresponding to each of the above-mentioned gear positions will be described. This is a system that determines the number of gears relative to the traveling speed in order to drive the bicycle most efficiently and without fatigue depending on the rider and the driving situation, where X is the number of gears,
V1 = aX, where V1 is the maximum speed and V2 is the minimum speed
<X=1, 2, 3, 4> V2=a(X-1)-b
<X=2, 3, 4, 5 (V2=0 when V2<0)> is defined and stored in the storage section of the microcomputer device 46, and these constants a and b are set as above. The travel speed range corresponding to each gear stage number is determined by inputting the switches 47, 47, etc. For example, when a=10 and b=5, the relationship between the travel speed and the shift speed is 9th
The result will be as shown in Figure A. In the processing procedure diagram shown in FIG. 10A, a correction constant C is input from setting switches 47, 47, . C allows the value of a to change depending on the setting conditions of the driver and the driving situation, allowing more appropriate conditions to be set.
次に前記した夫々の変速段数に対応するクラン
クギヤ回転速度範囲の設定方法について述べる。 Next, a method of setting the crank gear rotational speed range corresponding to each of the above-mentioned gear positions will be described.
これは自転車の運転者がクランクギヤを過回転
したりあるいは過負荷運転をすることのないよう
にするためにクランクギヤ回転速度に対して変速
段数を定めたもので、そのためにクランクギヤ回
転速度を各変速段数において一定になるようにし
たものである。即ちクランクギヤ回転速度はクラ
ンクギヤ８の単位時間あたりの回転の数（ｒ、
ｐ、ｍ）で表わすことができるがV3（ｒ、ｐ、
ｍ）を最高クランクギヤ回転速度、V4（ｒ、ｐ、
ｍ）を最低クランクギヤ回転速度として変速段数
の１段目はV3＝ｄ、V4＝０、２段目から４段目
まではV3＝ｄ、V4＝ｅ、５段目はV3＝∞、V4
＝ｅで規定したマイクロコンピユータ装置４６の
記憶部に記憶させているもので、この定数ｄ、ｅ
を前記設定スイツチ４７，４７，…で入力するこ
とにより各変速段数に対応するクランクギヤ回転
速度範囲が決定されるようになつており、例えば
ｄ＝60（ｒ、ｐ、ｍ）ｅ＝30（ｒ、ｐ、ｍ）とした
ときにはクランクギヤ回転速度と変速段数との関
係は第９図ロに示すようになる。さらに第１０図
ロに示す処理手順図において補正用定数ｆは運転
者や運転状況によつてクランクギヤ回転速度範囲
を調整するために設定用スイツチ４７，４７，…
から入力するものであり、また、クランクギヤを
回転させないで走行する所謂惰性運転の場合はク
ランクギヤ回転数は殆んど零となるので、この場
合を除くためにクランクギヤ回転速度の測定値が
０（ｒ、ｐ、ｍ）から５（ｒ、ｐ、ｍ）の場合には
クランクギヤ回転速度範囲との比較を行なわない
ようになつている。 This is a system in which the number of gears is determined based on the crank gear rotation speed in order to prevent the bicycle rider from over-speeding the crank gear or overloading the bicycle. It is made to be constant at each gear stage number. That is, the crank gear rotation speed is the number of rotations per unit time of the crank gear 8 (r,
p, m), but V3(r, p,
m) is the maximum crank gear rotation speed, V4 (r, p,
m) is the minimum crank gear rotation speed, the first gear is V3 = d, V4 = 0, the second to fourth gears are V3 = d, V4 = e, and the fifth gear is V3 = ∞, V4.
= e is stored in the storage section of the microcomputer device 46, and these constants d, e
The crank gear rotational speed range corresponding to each gear stage number is determined by inputting the following through the setting switches 47, 47, . . . For example, d=60 (r, p, m) e=30 r, p, m), the relationship between the crank gear rotational speed and the number of gears is as shown in FIG. 9B. Furthermore, in the processing procedure diagram shown in FIG. 10B, the correction constant f is set by setting switches 47, 47, .
In addition, in the case of so-called inertia driving in which the crank gear is not rotated, the crank gear rotation speed is almost zero, so in order to eliminate this case, the measured value of the crank gear rotation speed is In the case of 0 (r, p, m) to 5 (r, p, m), comparison with the crank gear rotational speed range is not performed.
尚、前記表示操作面１４ａにおいて、４８は電
子回路中に含まれる約2.2KHzと3.5KHzの発振器
により点鳴するブザーで、前記変速操作時におけ
るギヤアツプ時には高音を発し、ギヤダウン時に
は低音を発するようになつている。 In addition, on the display operation surface 14a, reference numeral 48 is a buzzer that sounds by an oscillator of approximately 2.2KHz and 3.5KHz included in the electronic circuit, and is designed to emit a high tone when the gear is up during the speed change operation, and a low tone when the gear is down. It's summery.
以上の如く本発明に依れば、自転車の運転者
は、変速装置を何ら操作することなく簡単に、運
転者の脚力、或いは上り坂であるか下り坂である
か等の道路の状況等に応じて適正な変速段数を自
動的に保つことができる。従つて、クランクギヤ
を過回転したり、過大な負荷により疲労したりす
ることが全くなくなつて快適な自転車走行を行な
うことができる。さらに運転者は変速操作に煩わ
されることなく運転に専念できるので、運転が疎
かになることがなく、交通安全上非常に有益なも
のを得ることができる。 As described above, according to the present invention, the bicycle driver can easily adjust the speed according to the rider's leg strength or the road conditions such as whether the bicycle is going uphill or downhill, without having to operate the transmission in any way. Accordingly, an appropriate number of gears can be automatically maintained. Therefore, the bicycle can be ridden comfortably without over-rotating the crank gear or becoming fatigued due to an excessive load. Furthermore, since the driver can concentrate on driving without having to worry about shifting gears, the driver does not become careless about driving, which is extremely beneficial in terms of traffic safety.
尚本発明のギヤアツプ表示ランプ、ギヤ適正表
示ランプ、ギヤダウン表示ランプの代わりに前記
数字表示器を利用し、第１１図に示すようにギヤ
アツプ、ギヤ適正、ギヤダウンの表示を行なつて
もよい。 In place of the gear up indicator lamp, gear appropriate indicator lamp, and gear down indicator lamp of the present invention, the numerical display may be used to display gear up, appropriate gear, and gear down as shown in FIG.
図面は何れも本発明自転車用電動変速装置の実
施例に関し、第１図は自転車に取り付けた全体
図、第２図は歯車式変速装置の構成図、第３図は
クランクギヤ回転センサーの構成図、第４図は制
御ボツクスと電動変速機構等との関連図、第５図
はギヤ位置センサーの構成図でイは回動板の図、
ロは固定板の図、ハは全体関係図、第６図は制御
ボツクスの裏面図、第７図は電子回路の概念図、
第８図は第７図の要部図、第９図イは走行速度と
変速段数との関係を示す図、第９図ロはクランク
ギヤ回転速度と変速段数との関係を示す図、第１
０図イは走行速度表示選択時の処理手順図、第１
０図ロはクランクギヤ回転速度表示選択時の処理
手順図、第１１図は表示器の他の実施例の図で、
イはギヤアツプ表示状態図、ロはギヤ適正表示状
態図、ハはギヤダウン表示状態図である。
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ……チエンジギ
ヤ、８……クランクギヤ、９……チエーン、１２
……車輪速度センサー、１３……クランクギヤ回
転センサー、１４……制御ボツクス、１５……電
動変速機構、１８……ギヤ位置センサー、３１…
…ギヤアツプ表示ランプ、３２……ギヤ適正表示
ランプ、３３……ギヤダウン表示ランプ。
The drawings all relate to embodiments of the bicycle electric transmission according to the present invention, and FIG. 1 is an overall view of the bicycle electric transmission, FIG. 2 is a configuration diagram of a gear-type transmission, and FIG. 3 is a configuration diagram of a crank gear rotation sensor. , Fig. 4 is a diagram of the relationship between the control box and the electric transmission mechanism, etc., Fig. 5 is a configuration diagram of the gear position sensor, and A is a diagram of the rotating plate.
B is a diagram of the fixed plate, C is an overall relationship diagram, Figure 6 is a back view of the control box, Figure 7 is a conceptual diagram of the electronic circuit,
Figure 8 is a diagram of the main part of Figure 7, Figure 9A is a diagram showing the relationship between the running speed and the number of gears, Figure 9B is a diagram showing the relationship between the crank gear rotational speed and the number of gears, and Figure 1
Figure 0A is a diagram of the processing procedure when selecting the traveling speed display, Part 1
Figure 0B is a processing procedure diagram when selecting a crank gear rotational speed display, and Figure 11 is a diagram of another embodiment of the display.
A is a gear up display state diagram, B is a gear proper display state diagram, and C is a gear down display state diagram. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E... Chain gear, 8... Crank gear, 9... Chain, 12
...Wheel speed sensor, 13...Crank gear rotation sensor, 14...Control box, 15...Electric transmission mechanism, 18...Gear position sensor, 31...
...Gear up display lamp, 32...Gear appropriateness display lamp, 33...Gear down display lamp.
Claims (1)
かにクランクギヤからの駆動力をチエーンを介し
て選択的に切り替えて伝達する自転車に取り付け
られると共に、このチエーンの切り替えを行なう
電動変速機構を有し、さらに前記自転車の走行速
度計測手段及び／又はクランクギヤ回転速度計測
手段を有し、一方、前記複数段のチエンジギヤの
夫々に対応し、運転者、道路状況等に応じて補正
手段により補正し得る走行速度範囲及び／又はク
ランクギヤ回転速度範囲を予め設定し、前記計測
手段の計測出力と該設定範囲とを比較してこの計
測出力が前記設定範囲内に収まるように前記電動
変速機構を駆動して前記チエーンを切り替えてな
る自転車電動変速装置。1. It is attached to a bicycle that selectively switches and transmits the driving force from the crank gear to one of the multiple chain gears installed on the wheel via the chain, and has an electric transmission mechanism that switches the chain. , further comprising means for measuring the running speed of the bicycle and/or means for measuring the rotational speed of a crank gear, and on the other hand, corresponding to each of the plurality of change gears, correction can be made by a correction means according to the driver, road conditions, etc. A traveling speed range and/or a crank gear rotation speed range is set in advance, and the measured output of the measuring means is compared with the set range, and the electric transmission mechanism is driven so that the measured output falls within the set range. A bicycle electric transmission device in which the above-mentioned chain is switched.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8361981A JPS57198185A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Motor transmission for bicycle |
| US06/380,894 US4490127A (en) | 1981-05-29 | 1982-05-21 | Electrically operated transmission gear system for bicycles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8361981A JPS57198185A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Motor transmission for bicycle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57198185A JPS57198185A (en) | 1982-12-04 |
| JPH028955B2 true JPH028955B2 (en) | 1990-02-27 |
Family
ID=13807498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8361981A Granted JPS57198185A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Motor transmission for bicycle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57198185A (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195485A (en) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | 三洋電機株式会社 | Drive for bicycle transmission |
| JPS61257386A (en) * | 1985-05-11 | 1986-11-14 | 株式会社 近計システム | Controller of transmission for bicycle |
| JP2999908B2 (en) * | 1993-09-08 | 2000-01-17 | 株式会社シマノ | Bicycle display device |
| ATE353814T1 (en) * | 2002-12-06 | 2007-03-15 | Campagnolo Srl | ELECTRONIC, SERVO OPERATED BICYCLE GEARSHIFT AND ASSOCIATED METHOD |
| JP6416699B2 (en) * | 2014-10-08 | 2018-10-31 | 株式会社シマノ | Control device for bicycle transmission |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5316240A (en) * | 1976-07-27 | 1978-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic transmission for light vehicle |
-
1981
- 1981-05-29 JP JP8361981A patent/JPS57198185A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5316240A (en) * | 1976-07-27 | 1978-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | Automatic transmission for light vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57198185A (en) | 1982-12-04 |
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