JPH10273089A - 自転車用モータ制御装置 - Google Patents
自転車用モータ制御装置Info
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- JPH10273089A JPH10273089A JP9081145A JP8114597A JPH10273089A JP H10273089 A JPH10273089 A JP H10273089A JP 9081145 A JP9081145 A JP 9081145A JP 8114597 A JP8114597 A JP 8114597A JP H10273089 A JPH10273089 A JP H10273089A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
- B62M25/08—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62H—CYCLE STANDS; SUPPORTS OR HOLDERS FOR PARKING OR STORING CYCLES; APPLIANCES PREVENTING OR INDICATING UNAUTHORIZED USE OR THEFT OF CYCLES; LOCKS INTEGRAL WITH CYCLES; DEVICES FOR LEARNING TO RIDE CYCLES
- B62H5/00—Appliances preventing or indicating unauthorised use or theft of cycles; Locks integral with cycles
- B62H5/08—Appliances preventing or indicating unauthorised use or theft of cycles; Locks integral with cycles preventing the drive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T70/00—Locks
- Y10T70/50—Special application
- Y10T70/5872—For cycles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 走行中に誤動作が生じても動作位置がロック
位置に切り換わらないようにする。 【解決手段】 自転車用モータ制御装置は、ロック機構
付の内装変速ハブ10の変速モータ29を制御する装置
である。この装置は、変速制御部25と、インターロッ
ク回路31と、モータドライバ28と、Pスイッチ32
とを備えている。変速制御部25は、位置指令に応じ
て、ロック位置から4つの変速位置に向けて動作位置が
切り換わるように電動モータを回転させる第1信号(H
L)と、逆方向に向けて動作位置が切り換わるように回
転させる第2信号(LH)とを選択的に出力する。Pス
イッチ32は、動作位置が4速位置にあることを検出す
る。インターロック回路31は第2信号が出力され、か
つPスイッチ32により4速位置にあることが検出され
たとき、電動モータ29によるロック位置への切り換え
を禁止する。
位置に切り換わらないようにする。 【解決手段】 自転車用モータ制御装置は、ロック機構
付の内装変速ハブ10の変速モータ29を制御する装置
である。この装置は、変速制御部25と、インターロッ
ク回路31と、モータドライバ28と、Pスイッチ32
とを備えている。変速制御部25は、位置指令に応じ
て、ロック位置から4つの変速位置に向けて動作位置が
切り換わるように電動モータを回転させる第1信号(H
L)と、逆方向に向けて動作位置が切り換わるように回
転させる第2信号(LH)とを選択的に出力する。Pス
イッチ32は、動作位置が4速位置にあることを検出す
る。インターロック回路31は第2信号が出力され、か
つPスイッチ32により4速位置にあることが検出され
たとき、電動モータ29によるロック位置への切り換え
を禁止する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自転車の走行を規
制する走行規制位置と複数の走行許容位置とを含む複数
の動作位置が並べて配置された自転車の走行部品の前記
動作位置を、入力された位置指令に応じて往復動作によ
って切り換えるために電動モータを2方向に制御する自
転車用モータ制御装置に関する。
制する走行規制位置と複数の走行許容位置とを含む複数
の動作位置が並べて配置された自転車の走行部品の前記
動作位置を、入力された位置指令に応じて往復動作によ
って切り換えるために電動モータを2方向に制御する自
転車用モータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自転車、特にシティサイクルと呼ばれる
軽快車は、安価で気軽に乗れるため、通勤や通学に広く
使用されている。この種の軽快車では、平地を高速で走
行したり上り坂を少ない労力で上るために、内装変速装
置が取り付けられたものもある。この内装変速装置は遊
星減速機構を用いたものが一般的であり、車輪のハブ内
にコンパクトに収められている。
軽快車は、安価で気軽に乗れるため、通勤や通学に広く
使用されている。この種の軽快車では、平地を高速で走
行したり上り坂を少ない労力で上るために、内装変速装
置が取り付けられたものもある。この内装変速装置は遊
星減速機構を用いたものが一般的であり、車輪のハブ内
にコンパクトに収められている。
【0003】このような軽快車では、悪気がなくてもつ
いつい「チョット拝借」といった盗難が駅前駐輪場等で
頻繁に生じている。とくに、内装変速装置を装着した自
転車は目立つため、このような盗難に合いやすい。この
ような盗難を防止するために、従来、箱形錠や馬蹄錠等
の自転車用錠をフロントフォーク又はバックフォークに
取り付ることで車輪をロックしている。しかし、自転車
用錠は構造が簡単であるため、簡単に解錠したり取り外
すことができる。そこで、フロントフォークとバックフ
ォークとに2重に自転車錠を取り付けることも行われて
いる。たとえば、フロントフォークには箱形錠を取り付
け、バックフォークには馬蹄錠やチェーン錠を取り付け
ている。
いつい「チョット拝借」といった盗難が駅前駐輪場等で
頻繁に生じている。とくに、内装変速装置を装着した自
転車は目立つため、このような盗難に合いやすい。この
ような盗難を防止するために、従来、箱形錠や馬蹄錠等
の自転車用錠をフロントフォーク又はバックフォークに
取り付ることで車輪をロックしている。しかし、自転車
用錠は構造が簡単であるため、簡単に解錠したり取り外
すことができる。そこで、フロントフォークとバックフ
ォークとに2重に自転車錠を取り付けることも行われて
いる。たとえば、フロントフォークには箱形錠を取り付
け、バックフォークには馬蹄錠やチェーン錠を取り付け
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】自転車錠を2重に取り
付けると、錠をあけたり外したりすることが煩わしいた
め、1つの場合よりも盗難に合う確率は少なくなる。し
かし、自転車錠を2重に取り付けると錠の施錠・解錠が
煩わしい。特に急ぎの場合には、2つの錠をかけること
は面倒である。また、2つの錠をかけても、それらをあ
けたり外したりすれば、自転車はペダルを踏んでこげる
ため、盗難に合うこともある。
付けると、錠をあけたり外したりすることが煩わしいた
め、1つの場合よりも盗難に合う確率は少なくなる。し
かし、自転車錠を2重に取り付けると錠の施錠・解錠が
煩わしい。特に急ぎの場合には、2つの錠をかけること
は面倒である。また、2つの錠をかけても、それらをあ
けたり外したりすれば、自転車はペダルを踏んでこげる
ため、盗難に合うこともある。
【0005】このような盗難を防止するために、自転車
の複数の変速位置を有する内装ハブの内部に走行を規制
する盗難防止装置を装着し、変速位置に加えて走行規制
位置を設けることが考えられる。この盗難防止装置の走
行規制位置と複数の変速位置とを含む複数の動作位置を
ハンドルでの遠隔操作で電気的に切り換えられるように
すれば、盗難防止のための操作が簡単になる。動作位置
の切換動作を電気的に行うためには、電動モータ等の切
換用の電気アクチュエータをマイクロコンピュータ等を
用いてソフトウェアで位置制御すればよい。マイクロコ
ンピュータ等を用いてソフトウェア制御により内装ハブ
の動作位置を切り換えると、正常に制御がなされる場合
には問題が生じにくい。しかし、動作位置の切換動作を
行っている走行中に静電気やノイズ等の外乱によりマイ
クロコンピュータが誤動作すると、動作位置が変速位置
から誤って走行規制位置に切り換わり、走行が規制され
るおそれがある。
の複数の変速位置を有する内装ハブの内部に走行を規制
する盗難防止装置を装着し、変速位置に加えて走行規制
位置を設けることが考えられる。この盗難防止装置の走
行規制位置と複数の変速位置とを含む複数の動作位置を
ハンドルでの遠隔操作で電気的に切り換えられるように
すれば、盗難防止のための操作が簡単になる。動作位置
の切換動作を電気的に行うためには、電動モータ等の切
換用の電気アクチュエータをマイクロコンピュータ等を
用いてソフトウェアで位置制御すればよい。マイクロコ
ンピュータ等を用いてソフトウェア制御により内装ハブ
の動作位置を切り換えると、正常に制御がなされる場合
には問題が生じにくい。しかし、動作位置の切換動作を
行っている走行中に静電気やノイズ等の外乱によりマイ
クロコンピュータが誤動作すると、動作位置が変速位置
から誤って走行規制位置に切り換わり、走行が規制され
るおそれがある。
【0006】本発明の課題は、走行を規制する走行規制
位置と複数の走行許容位置とを有する走行部品の動作位
置を電動モータで切り換える場合、走行中に誤動作が生
じても動作位置が走行規制位置に切り換わらないように
することにある。
位置と複数の走行許容位置とを有する走行部品の動作位
置を電動モータで切り換える場合、走行中に誤動作が生
じても動作位置が走行規制位置に切り換わらないように
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明1に係る自転車用モ
ータ制御装置は、自転車の走行を規制する走行規制位置
と複数の走行許容位置とを含む複数の動作位置が並べて
配置された自転車の走行部品の前記動作位置を、入力さ
れた位置指令に応じて往復動作によって切り換えるため
の電動モータを2方向に制御する装置であって、信号出
力部と、モータ駆動部と、検出部と、回転禁止部とを備
えている。信号出力部は、位置指令に応じて、走行規制
位置から複数の走行許容位置に向けて動作位置が切り換
わるように電動モータを回転させる第1信号と、複数の
走行許容位置から走行規制位置に向けて動作位置が切り
換わるように電動モータを回転させる第2信号とを選択
的に出力する。モータ駆動部は、信号出力部からの2つ
の信号により電動モータを駆動する。検出部は、動作位
置が走行規制位置に隣接する走行許容位置にあることを
検出する。回転禁止部は、信号出力部により第2信号が
出力され、かつ検出部により動作位置が隣接する走行許
容位置にあることが検出されたとき、電動モータによる
走行規制位置への切り換えを禁止する信号をモータ駆動
部に出力する。
ータ制御装置は、自転車の走行を規制する走行規制位置
と複数の走行許容位置とを含む複数の動作位置が並べて
配置された自転車の走行部品の前記動作位置を、入力さ
れた位置指令に応じて往復動作によって切り換えるため
の電動モータを2方向に制御する装置であって、信号出
力部と、モータ駆動部と、検出部と、回転禁止部とを備
えている。信号出力部は、位置指令に応じて、走行規制
位置から複数の走行許容位置に向けて動作位置が切り換
わるように電動モータを回転させる第1信号と、複数の
走行許容位置から走行規制位置に向けて動作位置が切り
換わるように電動モータを回転させる第2信号とを選択
的に出力する。モータ駆動部は、信号出力部からの2つ
の信号により電動モータを駆動する。検出部は、動作位
置が走行規制位置に隣接する走行許容位置にあることを
検出する。回転禁止部は、信号出力部により第2信号が
出力され、かつ検出部により動作位置が隣接する走行許
容位置にあることが検出されたとき、電動モータによる
走行規制位置への切り換えを禁止する信号をモータ駆動
部に出力する。
【0008】このモータ制御装置では、位置指令が入力
されると、現在の動作位置と位置指令が示す動作位置と
に応じて信号出力部から第1信号又は第2信号が選択的
に出力される。信号出力部により第1信号がモータ駆動
部に出力されると、電動モータは走行規制位置から複数
の走行許容位置に向かう方向に回転し、第2信号が出力
されると複数の走行許容位置から走行規制位置に向かう
方向に回転する。そして、位置指令に応じた動作位置に
到達すると電動モータは停止する。また、第2信号が出
力され、かつ検出部により動作位置が隣接する走行許容
位置にあることが検出されたとき、信号出力部が第2信
号を出力しても回転禁止部が電動モータによる走行規制
位置への切り換えを禁止する信号をモータ駆動部に出力
する。この結果、動作位置を切り換えるために第2信号
が出力されても走行規制位置に隣接する走行許容位置に
動作位置が到達した場合にはその時点で電動モータの回
転が禁止され、そこから走行規制位置に動作位置が切り
換わらない。このため、動作位置の切り換え中に信号出
力部が誤動作しても動作位置が走行規制位置に切り換わ
ることはない。
されると、現在の動作位置と位置指令が示す動作位置と
に応じて信号出力部から第1信号又は第2信号が選択的
に出力される。信号出力部により第1信号がモータ駆動
部に出力されると、電動モータは走行規制位置から複数
の走行許容位置に向かう方向に回転し、第2信号が出力
されると複数の走行許容位置から走行規制位置に向かう
方向に回転する。そして、位置指令に応じた動作位置に
到達すると電動モータは停止する。また、第2信号が出
力され、かつ検出部により動作位置が隣接する走行許容
位置にあることが検出されたとき、信号出力部が第2信
号を出力しても回転禁止部が電動モータによる走行規制
位置への切り換えを禁止する信号をモータ駆動部に出力
する。この結果、動作位置を切り換えるために第2信号
が出力されても走行規制位置に隣接する走行許容位置に
動作位置が到達した場合にはその時点で電動モータの回
転が禁止され、そこから走行規制位置に動作位置が切り
換わらない。このため、動作位置の切り換え中に信号出
力部が誤動作しても動作位置が走行規制位置に切り換わ
ることはない。
【0009】発明2に係る自転車用モータ制御装置は、
発明1に記載の装置において、動作位置を走行規制位置
にする位置指令が入力されたとき、回転禁止部による回
転禁止動作を解除する禁止解除部をさらに備える。この
場合には、走行規制位置にする位置指令が入力される
と、信号出力部から第2信号が出力される。このときに
は、走行規制位置に隣接する走行許容位置に動作位置が
切り換わり検出部がそのことを検出しても、回転禁止部
による切り換えの禁止が解除され、動作位置が走行規制
位置になる。即ち、駐輪等の目的で操作者の意志により
走行規制位置が選択されたときには、動作位置が確実に
走行規制位置に切り換わる。
発明1に記載の装置において、動作位置を走行規制位置
にする位置指令が入力されたとき、回転禁止部による回
転禁止動作を解除する禁止解除部をさらに備える。この
場合には、走行規制位置にする位置指令が入力される
と、信号出力部から第2信号が出力される。このときに
は、走行規制位置に隣接する走行許容位置に動作位置が
切り換わり検出部がそのことを検出しても、回転禁止部
による切り換えの禁止が解除され、動作位置が走行規制
位置になる。即ち、駐輪等の目的で操作者の意志により
走行規制位置が選択されたときには、動作位置が確実に
走行規制位置に切り換わる。
【0010】発明3に係る自転車用モータ制御装置は、
発明2に記載の装置において、自転車が走行しているか
否かを検出する走行検出手段をさらに備え、禁止解除部
は、動作位置を前記走行規制位置にする位置指令が入力
されかつ走行検出手段が自転車が走行していないことを
検出したとき、回転禁止部による回転禁止動作を解除す
る。この場合には、操作者が誤って走行中に走行規制位
置に切り換える位置指令を入力する操作をしても、走行
中であることが検出されると、回転禁止動作は解除され
ない。このため、走行中に誤操作しても動作位置が走行
許容位置から走行規制位置に切り換わることがない。
発明2に記載の装置において、自転車が走行しているか
否かを検出する走行検出手段をさらに備え、禁止解除部
は、動作位置を前記走行規制位置にする位置指令が入力
されかつ走行検出手段が自転車が走行していないことを
検出したとき、回転禁止部による回転禁止動作を解除す
る。この場合には、操作者が誤って走行中に走行規制位
置に切り換える位置指令を入力する操作をしても、走行
中であることが検出されると、回転禁止動作は解除され
ない。このため、走行中に誤操作しても動作位置が走行
許容位置から走行規制位置に切り換わることがない。
【0011】発明4に係る自転車用モータ制御装置は、
発明1から3のいずれかに記載の装置において、走行部
品は自転車用内装変速装置であり、複数の走行許容位置
は複数の変速位置であり、信号出力部は複数の変速位置
及び走行規制位置に動作位置を切り換えるために、電動
モータを回転させる前記2つの信号を出力する。この場
合には、変速位置のいずれかに動作位置を切り換える際
には、走行規制位置に隣接する位置に変速位置に到達す
るとそこから走行規制位置への切り換えが禁止される。
このため、変速操作を行っているときに信号出力部が誤
動作しても動作位置が走行規制位置に切り換わることは
ない。一方、走行規制位置に切り換える位置指令が入力
されると、隣接する変速位置に動作位置が切り換わって
もそのまま走行規制位置に切り換わる。
発明1から3のいずれかに記載の装置において、走行部
品は自転車用内装変速装置であり、複数の走行許容位置
は複数の変速位置であり、信号出力部は複数の変速位置
及び走行規制位置に動作位置を切り換えるために、電動
モータを回転させる前記2つの信号を出力する。この場
合には、変速位置のいずれかに動作位置を切り換える際
には、走行規制位置に隣接する位置に変速位置に到達す
るとそこから走行規制位置への切り換えが禁止される。
このため、変速操作を行っているときに信号出力部が誤
動作しても動作位置が走行規制位置に切り換わることは
ない。一方、走行規制位置に切り換える位置指令が入力
されると、隣接する変速位置に動作位置が切り換わって
もそのまま走行規制位置に切り換わる。
【0012】発明5に係る自転車用モータ制御装置は、
発明2から4のいずれかに記載の装置において、回転禁
止部及び禁止解除部は、ともに論理回路で構成されてい
る。この場合には、論理回路を用いたハードウェアによ
り走行規制位置への切り換えの禁止及びその解除を行え
るので、信号出力部の誤動作によるに走行規制位置への
切り換えを確実に防止できる。
発明2から4のいずれかに記載の装置において、回転禁
止部及び禁止解除部は、ともに論理回路で構成されてい
る。この場合には、論理回路を用いたハードウェアによ
り走行規制位置への切り換えの禁止及びその解除を行え
るので、信号出力部の誤動作によるに走行規制位置への
切り換えを確実に防止できる。
【0013】発明6に係る自転車用モータ制御装置は、
発明5に記載の装置において、回転禁止部は、第2信号
を一方の入力とし、検出部からの信号を他方の入力とす
る否定論理和回路で構成される。発明7に係る自転車用
モータ制御装置は、発明6に記載の装置において、禁止
解除部は、回転禁止部からの信号を一方の入力とし、走
行規制位置にする位置指令を他方の入力とする否定論理
和回路で構成される。
発明5に記載の装置において、回転禁止部は、第2信号
を一方の入力とし、検出部からの信号を他方の入力とす
る否定論理和回路で構成される。発明7に係る自転車用
モータ制御装置は、発明6に記載の装置において、禁止
解除部は、回転禁止部からの信号を一方の入力とし、走
行規制位置にする位置指令を他方の入力とする否定論理
和回路で構成される。
【0014】
【発明の実施の形態】実施形態1 〔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。
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。
【0015】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を検出することでパル
ス状の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。
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を検出することでパル
ス状の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。
【0016】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。
(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。
【0017】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、2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、3つの停止位置P,A,Mを有している。ここで変
速モードは、自動変速(A)モードと手動変速(M)モ
ードとであり、自動変速モードは、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、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。
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、2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、3つの停止位置P,A,Mを有している。ここで変
速モードは、自動変速(A)モードと手動変速(M)モ
ードとであり、自動変速モードは、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、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。
【0018】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、インターロック回
路31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。インターロック回路31には
モータドライバ28が接続され、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、自動変速モード時の速度
と変速段との関係が記憶されている。変速制御部25
は、各モードに応じて変速モータ29をソフトウェア制
御するとともに、液晶表示部24を表示制御する。
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、インターロック回
路31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。インターロック回路31には
モータドライバ28が接続され、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、自動変速モード時の速度
と変速段との関係が記憶されている。変速制御部25
は、各モードに応じて変速モータ29をソフトウェア制
御するとともに、液晶表示部24を表示制御する。
【0019】インターロック回路31は、走行時におけ
る切換動作中に変速制御部25が静電気やノイズ等の外
乱により誤動作しても走行が規制されないようにするた
めに設けられている。インターロック回路31には操作
ダイヤル23からの信号が入力される。また、内装変速
ハブ10の動作位置がロック位置に近接する4速位置に
あることを検出するPスイッチ(図ではPswと記す)
32からの信号も入力される。インターロック回路31
からはモータドライバ28にインターロックのための信
号が出力される。
る切換動作中に変速制御部25が静電気やノイズ等の外
乱により誤動作しても走行が規制されないようにするた
めに設けられている。インターロック回路31には操作
ダイヤル23からの信号が入力される。また、内装変速
ハブ10の動作位置がロック位置に近接する4速位置に
あることを検出するPスイッチ(図ではPswと記す)
32からの信号も入力される。インターロック回路31
からはモータドライバ28にインターロックのための信
号が出力される。
【0020】〔インターロック回路の構成〕インターロ
ック回路31は、図4に示すように、4つのインバータ
33a〜33dと、2つのNORゲート34a,33b
と、NANDゲート35とを含む論理素子で構成されて
いる。操作ダイヤル23は、パーキング位置Pになると
「L」になるように電気的に構成されている。操作ダイ
ヤル23は、インバータ33aの入力端子に接続されて
いる。インバータ33aの出力端子はNORゲート34
aの一方の入力端子に接続されている。NORゲート3
4aの出力端子はインバータ33bの入力端子に接続さ
れている。インバータ33bの出力端子は、NANDゲ
ート35の一方の入力端子に接続されている。NAND
ゲート35の他方の入力端子は変速制御部25の出力端
子OUT2に接続されている。NANDゲート35の出
力端子はインバータ33cを介してモータドライバ28
の入力端子M2に接続されている。
ック回路31は、図4に示すように、4つのインバータ
33a〜33dと、2つのNORゲート34a,33b
と、NANDゲート35とを含む論理素子で構成されて
いる。操作ダイヤル23は、パーキング位置Pになると
「L」になるように電気的に構成されている。操作ダイ
ヤル23は、インバータ33aの入力端子に接続されて
いる。インバータ33aの出力端子はNORゲート34
aの一方の入力端子に接続されている。NORゲート3
4aの出力端子はインバータ33bの入力端子に接続さ
れている。インバータ33bの出力端子は、NANDゲ
ート35の一方の入力端子に接続されている。NAND
ゲート35の他方の入力端子は変速制御部25の出力端
子OUT2に接続されている。NANDゲート35の出
力端子はインバータ33cを介してモータドライバ28
の入力端子M2に接続されている。
【0021】変速制御部25は、LOW側からTOP側
(1速側から4速側)に変速するとき、出力端子OUT
1から「L」、出力端子OUT2から「H」の信号を出
力する。逆にTOP側からLOW側に変速するとき、出
力端子OUT1から「H」、出力端子OUT2から
「L」の信号を出力する。出力端子OUT1はモータド
ライバ28の入力端子M1に接続されている。Pスイッ
チ32は、動作位置がロック位置に隣合う4速位置に到
達すると到達信号「L」を出力する。Pスイッチ32
は、NORゲート34bの一方の入力端子に接続されて
いる。他方の入力端子は、変速制御部25の出力端子O
UT1に接続されている。NORゲート34bの出力端
子はインバータ33dの入力端子に接続されている。こ
のインバータ33dの出力端子がNORゲート34aの
他方の入力端子に接続されている。一方モータ29は、
モータドライバ28の出力端子MO1,MO2に接続さ
れている。このモータ29の出力軸は減速機構95(図
6)を介して出力され、この減速機構95の出力軸にP
スイッチ32が装着されている。
(1速側から4速側)に変速するとき、出力端子OUT
1から「L」、出力端子OUT2から「H」の信号を出
力する。逆にTOP側からLOW側に変速するとき、出
力端子OUT1から「H」、出力端子OUT2から
「L」の信号を出力する。出力端子OUT1はモータド
ライバ28の入力端子M1に接続されている。Pスイッ
チ32は、動作位置がロック位置に隣合う4速位置に到
達すると到達信号「L」を出力する。Pスイッチ32
は、NORゲート34bの一方の入力端子に接続されて
いる。他方の入力端子は、変速制御部25の出力端子O
UT1に接続されている。NORゲート34bの出力端
子はインバータ33dの入力端子に接続されている。こ
のインバータ33dの出力端子がNORゲート34aの
他方の入力端子に接続されている。一方モータ29は、
モータドライバ28の出力端子MO1,MO2に接続さ
れている。このモータ29の出力軸は減速機構95(図
6)を介して出力され、この減速機構95の出力軸にP
スイッチ32が装着されている。
【0022】〔インターロック回路の動作〕このインタ
ーロック回路31の各指令に応じた信号の変化を図5に
示す。ここで、変速終了時に動作位置センサ26からの
信号に応じて出力されるブレーキ指令の場合、OUT
1,OUT2からそれぞれ「H」の信号が出力される。
この場合、NORゲート34bに「H」の信号が入力さ
れるため、Pスイッチからの信号に係わらずその出力は
「L」になり、インバータ33dで反転されてNORゲ
ート34aにも「H」の信号が入力される。したがっ
て、操作ダイヤル23からの出力に係わらずNORゲー
ト34aの出力も「L」になる。このため、NANDゲ
ート35の両方の入力端子に「H」の信号が入力され、
その出力は「L」になる。この結果、モータドライバ2
8の入力端子M1,M2にそれぞれ「H」の信号が入力
され、モータ29が制動される。
ーロック回路31の各指令に応じた信号の変化を図5に
示す。ここで、変速終了時に動作位置センサ26からの
信号に応じて出力されるブレーキ指令の場合、OUT
1,OUT2からそれぞれ「H」の信号が出力される。
この場合、NORゲート34bに「H」の信号が入力さ
れるため、Pスイッチからの信号に係わらずその出力は
「L」になり、インバータ33dで反転されてNORゲ
ート34aにも「H」の信号が入力される。したがっ
て、操作ダイヤル23からの出力に係わらずNORゲー
ト34aの出力も「L」になる。このため、NANDゲ
ート35の両方の入力端子に「H」の信号が入力され、
その出力は「L」になる。この結果、モータドライバ2
8の入力端子M1,M2にそれぞれ「H」の信号が入力
され、モータ29が制動される。
【0023】TOP側からLOW側に変速する場合、O
UT1から「H」、OUT2から「L」の信号がそれぞ
れ出力される。この場合にもNORゲート34bに
「H」が入力されるため、その出力は「L」になり、イ
ンバータ33dで反転されてNORゲート34aにも
「H」の信号が入力される。したがって、NANDゲー
ト35の一方の入力端子に「H」の信号が、他方の入力
端子に「L」の信号が入力され、その出力は「H」にな
る。このため、モータドライバ28の入力端子M1に
「H」、入力端子M2に「L」の信号が入力され、モー
タ29が図4の反時計回りに回動する。
UT1から「H」、OUT2から「L」の信号がそれぞ
れ出力される。この場合にもNORゲート34bに
「H」が入力されるため、その出力は「L」になり、イ
ンバータ33dで反転されてNORゲート34aにも
「H」の信号が入力される。したがって、NANDゲー
ト35の一方の入力端子に「H」の信号が、他方の入力
端子に「L」の信号が入力され、その出力は「H」にな
る。このため、モータドライバ28の入力端子M1に
「H」、入力端子M2に「L」の信号が入力され、モー
タ29が図4の反時計回りに回動する。
【0024】LOW側からTOP側に変速する場合、O
UT1から「L」、OUT2から「H」の信号がそれぞ
れ出力される。この場合には、NORゲート34bに
「L」が入力されるため、Pスイッチ32からの入力信
号によりその出力が変化する。Pスイッチ32から
「H」の信号が出力されると、NORゲート34bの出
力は「L」になる。この場合には、NORゲート34a
に「H」の信号が入力されるので、その出力は「L」に
なり、NANDゲート35の2つの入力端子にそれぞれ
「H」の信号が入力される。したがって、その出力は
「L」になり、モータドライバ28の入力端子M1に
「L」、入力端子M2に「H」の信号が入力され、モー
タ29が図4の時計回りに回転する。
UT1から「L」、OUT2から「H」の信号がそれぞ
れ出力される。この場合には、NORゲート34bに
「L」が入力されるため、Pスイッチ32からの入力信
号によりその出力が変化する。Pスイッチ32から
「H」の信号が出力されると、NORゲート34bの出
力は「L」になる。この場合には、NORゲート34a
に「H」の信号が入力されるので、その出力は「L」に
なり、NANDゲート35の2つの入力端子にそれぞれ
「H」の信号が入力される。したがって、その出力は
「L」になり、モータドライバ28の入力端子M1に
「L」、入力端子M2に「H」の信号が入力され、モー
タ29が図4の時計回りに回転する。
【0025】一方、Pスイッチ32から「L」の信号が
出力されると、NORゲート34bの出力は「H」にな
る。即ち、LOW側からTOP側に変速して4速位置に
動作位置が切り換わるとPスイッチ32から「L」の信
号が出力されるので、そのときにのみNORゲート34
bの出力は「H」になり、それ以外のときには「L」に
なる。このように、Pスイッチ32からの信号により変
化する信号を出力するNORゲート34bを設けること
で、変速中に変速制御部25が誤動作してもロック位置
への移動を禁止している。すなわち、NORゲート34
bが「H」の信号を出力するとNORゲート34aに
「L」の信号が入力され、操作ダイヤル23から「L」
の信号が出力されない限り、つまり操作ダイヤル23が
パーキング位置に操作されない限り、NORゲート34
aの両方の入力は「L」になり、出力は「H」になる。
したがって、NANDゲート35の一方の入力端子に
「L」の信号が入力される。このとき、NANDゲート
35の他方の入力端子には「H」の信号が入力されてい
るので、その出力は「H」になり、モータドライバ28
の入力端子M1に「L」、入力端子M2にも「L」の信
号が入力され、モータ29が回転しない。
出力されると、NORゲート34bの出力は「H」にな
る。即ち、LOW側からTOP側に変速して4速位置に
動作位置が切り換わるとPスイッチ32から「L」の信
号が出力されるので、そのときにのみNORゲート34
bの出力は「H」になり、それ以外のときには「L」に
なる。このように、Pスイッチ32からの信号により変
化する信号を出力するNORゲート34bを設けること
で、変速中に変速制御部25が誤動作してもロック位置
への移動を禁止している。すなわち、NORゲート34
bが「H」の信号を出力するとNORゲート34aに
「L」の信号が入力され、操作ダイヤル23から「L」
の信号が出力されない限り、つまり操作ダイヤル23が
パーキング位置に操作されない限り、NORゲート34
aの両方の入力は「L」になり、出力は「H」になる。
したがって、NANDゲート35の一方の入力端子に
「L」の信号が入力される。このとき、NANDゲート
35の他方の入力端子には「H」の信号が入力されてい
るので、その出力は「H」になり、モータドライバ28
の入力端子M1に「L」、入力端子M2にも「L」の信
号が入力され、モータ29が回転しない。
【0026】また、操作ダイヤル23がパーキング位置
に操作されると、NORゲート34aの一方の入力端子
に「H」の信号が入力されるので、その出力が他方の入
力信号の状態に係わらず「L」になる。このため、NA
NDゲート35の2つの入力信号がともに「H」にな
り、その出力が「L」になり、モータドライバ28の入
力端子M1に「L」、入力端子M2に「H」の信号が入
力され、モータ29が図4の時計回りに回転する。つま
り、NORゲート34aにより操作ダイヤル23がパー
キング位置に操作されると、動作位置が4速位置であっ
てもロック位置への移動禁止を解除している。
に操作されると、NORゲート34aの一方の入力端子
に「H」の信号が入力されるので、その出力が他方の入
力信号の状態に係わらず「L」になる。このため、NA
NDゲート35の2つの入力信号がともに「H」にな
り、その出力が「L」になり、モータドライバ28の入
力端子M1に「L」、入力端子M2に「H」の信号が入
力され、モータ29が図4の時計回りに回転する。つま
り、NORゲート34aにより操作ダイヤル23がパー
キング位置に操作されると、動作位置が4速位置であっ
てもロック位置への移動禁止を解除している。
【0027】モータ29をオフする場合には、OUT
1,OUT2からそれぞれ「L」の信号が出力される。
この場合、NANDゲート35の他方の入力端子に
「L」の信号が入力されるため、一方の入力端子に入力
される信号に係わらずその出力は常に「H」になり、モ
ータドライバ28の入力端子M1,M2にそれぞれ
「L」の信号が入力され、モータ29が回転しない。
1,OUT2からそれぞれ「L」の信号が出力される。
この場合、NANDゲート35の他方の入力端子に
「L」の信号が入力されるため、一方の入力端子に入力
される信号に係わらずその出力は常に「H」になり、モ
ータドライバ28の入力端子M1,M2にそれぞれ
「L」の信号が入力され、モータ29が回転しない。
【0028】このように、インターロック回路31で
は、変速方向がLOW側からTOP側のときに、変速制
御部25が静電気やノイズ等の外乱により暴走して誤動
作しても、ハードウェアによりロック位置への移動を禁
止しているので、走行中に走行が規制されることがな
い。 〔内装変速ハブの構成〕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。
は、変速方向がLOW側からTOP側のときに、変速制
御部25が静電気やノイズ等の外乱により暴走して誤動
作しても、ハードウェアによりロック位置への移動を禁
止しているので、走行中に走行が規制されることがな
い。 〔内装変速ハブの構成〕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。
【0029】内装変速ハブ10は、図6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、盗難防止用の
発音機構100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。
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、盗難防止用の
発音機構100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。
【0030】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。
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。
【0031】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。
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。
【0032】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。
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。
【0033】ハブ軸41の外周部には、図7〜図10に
示すように、各太陽ギア60〜62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6
0〜62の内周部には周方向に間隔を隔てて4つの収納
空間60a〜62aが形成されている。なお、図7,図
9では第1太陽ギア60を示し、図8,図10では第3
太陽ギア62を示している。
示すように、各太陽ギア60〜62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6
0〜62の内周部には周方向に間隔を隔てて4つの収納
空間60a〜62aが形成されている。なお、図7,図
9では第1太陽ギア60を示し、図8,図10では第3
太陽ギア62を示している。
【0034】ハブ軸41と各太陽ギア60〜62の内周
部との間には、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、第3太陽ギア62を
相対回転自在あるいは進行方向と逆方向に相対回転不能
とするための盗難防止用のロック機構90と、選択クラ
ッチ機構70及びロック機構90を動作させるための動
作機構91とが配置されている。この動作機構91とロ
ック機構90と発音機構100とで盗難防止装置が構成
される。
部との間には、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、第3太陽ギア62を
相対回転自在あるいは進行方向と逆方向に相対回転不能
とするための盗難防止用のロック機構90と、選択クラ
ッチ機構70及びロック機構90を動作させるための動
作機構91とが配置されている。この動作機構91とロ
ック機構90と発音機構100とで盗難防止装置が構成
される。
【0035】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、それぞれ各太陽ギア60〜62の収納空間
60a〜62aに配置されて先端がハブ軸41の係止突
起41aに噛み合い可能な複数の駆動爪71,72,7
3と、各駆動爪71〜73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74,75,7
6とを有している。駆動爪71〜73は、それぞれ対向
する爪収納空間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41a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7の時計回り)に相対
回転不能になり、それと逆方向(図7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。
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、それぞれ各太陽ギア60〜62の収納空間
60a〜62aに配置されて先端がハブ軸41の係止突
起41aに噛み合い可能な複数の駆動爪71,72,7
3と、各駆動爪71〜73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74,75,7
6とを有している。駆動爪71〜73は、それぞれ対向
する爪収納空間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41a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7の時計回り)に相対
回転不能になり、それと逆方向(図7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。
【0036】ロック機構90は、図8に示すように、第
3太陽ギア62の収納空間62aに配置され、第3太陽
ギア62の内面で先端がハブ軸41の係止突起41aに
噛み合い可能な1対のロック爪92を有している。ロッ
ク爪92は、駆動爪73を付勢するワイヤスプリング7
6により先端がハブ軸41側に付勢されている。ロック
爪92は、駆動爪73が収納された爪収納空間62aと
異なる対向する爪収納空間62aに基端が揺動自在に支
持され、先端が係止突起41aに駆動爪73と逆側で噛
み合い可能である。ロック爪92がハブ軸41の係止突
起41aに係止されてハブ軸41と連結されると、第3
太陽ギア62は進行方向と逆方向(図8の反時計回り)
に相対回転不能になり、進行方向(図8の時計回り)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。
3太陽ギア62の収納空間62aに配置され、第3太陽
ギア62の内面で先端がハブ軸41の係止突起41aに
噛み合い可能な1対のロック爪92を有している。ロッ
ク爪92は、駆動爪73を付勢するワイヤスプリング7
6により先端がハブ軸41側に付勢されている。ロック
爪92は、駆動爪73が収納された爪収納空間62aと
異なる対向する爪収納空間62aに基端が揺動自在に支
持され、先端が係止突起41aに駆動爪73と逆側で噛
み合い可能である。ロック爪92がハブ軸41の係止突
起41aに係止されてハブ軸41と連結されると、第3
太陽ギア62は進行方向と逆方向(図8の反時計回り)
に相対回転不能になり、進行方向(図8の時計回り)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。
【0037】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及びロック爪9
2の配置位置に複数の駆動カム部94a及びロックカム
部94bを有している。この駆動カム部94aが駆動爪
71〜73のいずれかに当接しかつロックカム部94b
がロック爪92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60〜62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、カム部94が選択的に駆動爪71〜73
及びロック爪92を動作させ、各太陽ギア60〜62と
ハブ軸41との連結及びロックが制御されるようになっ
ている。
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及びロック爪9
2の配置位置に複数の駆動カム部94a及びロックカム
部94bを有している。この駆動カム部94aが駆動爪
71〜73のいずれかに当接しかつロックカム部94b
がロック爪92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60〜62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、カム部94が選択的に駆動爪71〜73
及びロック爪92を動作させ、各太陽ギア60〜62と
ハブ軸41との連結及びロックが制御されるようになっ
ている。
【0038】図6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
を動作位置VP(変速段のいずれかの変速位置V1〜V
4とロック位置PK)のいずれかに位置決めするための
動作位置センサ26が配置されている。
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
を動作位置VP(変速段のいずれかの変速位置V1〜V
4とロック位置PK)のいずれかに位置決めするための
動作位置センサ26が配置されている。
【0039】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
路が構成され、第2太陽ギア61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、直結動力伝達経路が
構成される。また、ロック爪92がハブ軸41の係止突
起41aに当接すると第3太陽ギア62の進行方向と逆
方向の回転がロックされ、かつ他の太陽ギア(たとえば
第1太陽ギア60)が駆動爪によりハブ軸41と連結さ
れると内装変速ハブ10がロックされる。
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
路が構成され、第2太陽ギア61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、直結動力伝達経路が
構成される。また、ロック爪92がハブ軸41の係止突
起41aに当接すると第3太陽ギア62の進行方向と逆
方向の回転がロックされ、かつ他の太陽ギア(たとえば
第1太陽ギア60)が駆動爪によりハブ軸41と連結さ
れると内装変速ハブ10がロックされる。
【0040】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。
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。
【0041】発音機構100は、ハブシェル43内のハ
ブ軸41の図6左端部に設けられている。発音機構10
0は、図11〜図13に示すように、スリーブ77と一
体回転するバネ座金101と、ハブ軸41に回転不能か
つ軸方向に移動自在に配置された音出しカム102と、
音出しカム102に圧接する音出し座金103と、音出
し座金103と玉押し52との間に圧縮状態で配置され
た音出しバネ104とを有している。
ブ軸41の図6左端部に設けられている。発音機構10
0は、図11〜図13に示すように、スリーブ77と一
体回転するバネ座金101と、ハブ軸41に回転不能か
つ軸方向に移動自在に配置された音出しカム102と、
音出しカム102に圧接する音出し座金103と、音出
し座金103と玉押し52との間に圧縮状態で配置され
た音出しバネ104とを有している。
【0042】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、音出しカム
102に当接する係合片105を有している。音出しカ
ム102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
11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への回転によりカム本体106を軸方向左方
へ移動させるように形成されている。カム本体106の
左端部には音出し溝109が周方向に間隔を隔てて多数
形成されている。音出し溝109は、進行方向側が傾斜
している。
能に係止された部材であり、その外周部に、音出しカム
102に当接する係合片105を有している。音出しカ
ム102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
11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への回転によりカム本体106を軸方向左方
へ移動させるように形成されている。カム本体106の
左端部には音出し溝109が周方向に間隔を隔てて多数
形成されている。音出し溝109は、進行方向側が傾斜
している。
【0043】音出し座金103は円板状の座金本体11
0と、座金本体110に揺動自在に支持されたラチェッ
ト爪111とを有している。座金本体110の外周部に
は、音出し溝109に係合する音出し片112が多数形
成されている。ラチェット爪111は、ハブシェル43
の内周面に形成されたラチェット歯113にハブシェル
43が進行方向に回転したときに噛み合い可能である。
この発音機構100は、スリーブ77がロック位置にあ
るときに、後輪7が進行方向に回転したときのみ音出し
座金103が振動することで発音する。
0と、座金本体110に揺動自在に支持されたラチェッ
ト爪111とを有している。座金本体110の外周部に
は、音出し溝109に係合する音出し片112が多数形
成されている。ラチェット爪111は、ハブシェル43
の内周面に形成されたラチェット歯113にハブシェル
43が進行方向に回転したときに噛み合い可能である。
この発音機構100は、スリーブ77がロック位置にあ
るときに、後輪7が進行方向に回転したときのみ音出し
座金103が振動することで発音する。
【0044】〔動力伝達動作〕変速及びロックは、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14は、変速制御部25の
ソフトウェア制御動作を示すフローチャートである。
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14は、変速制御部25の
ソフトウェア制御動作を示すフローチャートである。
【0045】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26
インチ径にセットされ、変速段が2速(V2)にセット
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S5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。
設定を行う。ここでは、速度算出用の周長データが26
インチ径にセットされ、変速段が2速(V2)にセット
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S5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。
【0046】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
5に示すダイヤルP処理を実行する。操作ダイヤル23
がA位置に回され自動変速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17に示す自動変速処理を実行す
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S4からステップS
12に移行する。ステップS12では、図18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S5からステップS13に移行し、選択された
処理を実行する。
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
5に示すダイヤルP処理を実行する。操作ダイヤル23
がA位置に回され自動変速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17に示す自動変速処理を実行す
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S4からステップS
12に移行する。ステップS12では、図18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S5からステップS13に移行し、選択された
処理を実行する。
【0047】ステップS10のダイヤルP処理では、図
15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。30秒経過していない場合に
はステップS22に移行する。ステップS22では、暗
証PW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。
15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。30秒経過していない場合に
はステップS22に移行する。ステップS22では、暗
証PW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。
【0048】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。
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。
【0049】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。
このときには、前述した図5での説明のように操作ダイ
ヤル23がパーキング位置Pに配置されるので、インタ
ーロック回路31によりロック位置PKへの移動が許可
される。この結果、操作体78を介してスリーブ77が
回転し、図9及び図10に示すように、駆動爪71が起
きて第1太陽ギア60とハブ軸41とを進行方向にのみ
ロックし、ロック爪92が起きて第3太陽ギア62とハ
ブ軸41とを進行方向と逆方向にのみ回転不能にロック
する。このように2つの太陽ギア60,62がロックさ
れると、クランクギア18を回転させて駆動体42を回
転させようとすると、第1太陽ギア60が進行方向にロ
ックされているので、最も大きく増速しようとする。し
かし、第3太陽ギア62が逆転できないので、遊星歯車
機構44はロックされて動けない。このため、ペダルを
踏んで動かすことができず、自転車として利用できなく
なるので、盗難に合いにくくなる。
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。
このときには、前述した図5での説明のように操作ダイ
ヤル23がパーキング位置Pに配置されるので、インタ
ーロック回路31によりロック位置PKへの移動が許可
される。この結果、操作体78を介してスリーブ77が
回転し、図9及び図10に示すように、駆動爪71が起
きて第1太陽ギア60とハブ軸41とを進行方向にのみ
ロックし、ロック爪92が起きて第3太陽ギア62とハ
ブ軸41とを進行方向と逆方向にのみ回転不能にロック
する。このように2つの太陽ギア60,62がロックさ
れると、クランクギア18を回転させて駆動体42を回
転させようとすると、第1太陽ギア60が進行方向にロ
ックされているので、最も大きく増速しようとする。し
かし、第3太陽ギア62が逆転できないので、遊星歯車
機構44はロックされて動けない。このため、ペダルを
踏んで動かすことができず、自転車として利用できなく
なるので、盗難に合いにくくなる。
【0050】また、このとき手で自転車を押すと、遊星
歯車機構44がロックされてもワンウェイクラッチ80
により自転車は前進する。しかし、スリーブ77がロッ
ク位置PKに回動すると、スリーブ77とともに回転す
るバネ座金101の係合片105に発音機構100のカ
ム本体106が押圧され、図11及び図13(A)に示
す位置から図12及び図13(B),(C)に示す位置
に軸方向左側に移動する。これにより、音出し座金10
3のラチェット爪111がハブシェル43のラチェット
歯112に噛み合い、ハブシェル43と進行方向にのみ
一体で回転する。このとき、音出しカム102の音出し
溝109に音出し座金103の音出し片112が出入り
し大きな衝突音が発生する。このため、ロック状態のと
き手で自転車を押すと、大きな音が発生して盗難により
合いにくくなる。
歯車機構44がロックされてもワンウェイクラッチ80
により自転車は前進する。しかし、スリーブ77がロッ
ク位置PKに回動すると、スリーブ77とともに回転す
るバネ座金101の係合片105に発音機構100のカ
ム本体106が押圧され、図11及び図13(A)に示
す位置から図12及び図13(B),(C)に示す位置
に軸方向左側に移動する。これにより、音出し座金10
3のラチェット爪111がハブシェル43のラチェット
歯112に噛み合い、ハブシェル43と進行方向にのみ
一体で回転する。このとき、音出しカム102の音出し
溝109に音出し座金103の音出し片112が出入り
し大きな衝突音が発生する。このため、ロック状態のと
き手で自転車を押すと、大きな音が発生して盗難により
合いにくくなる。
【0051】暗証PWが未登録の場合は、ステップS2
2からステップS31に移行する。ステップS31で
は、図16に示す暗号登録処理を行う。ここでは、図1
6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S43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。
2からステップS31に移行する。ステップS31で
は、図16に示す暗号登録処理を行う。ここでは、図1
6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S43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。
【0052】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、第3太陽ギア62のロック爪92が外れ、
かつ全ての駆動爪71〜73が外れる。このためすべて
の太陽ギア60〜62はハブ軸41に対して回転自在に
なる。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。
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、第3太陽ギア62のロック爪92が外れ、
かつ全ての駆動爪71〜73が外れる。このためすべて
の太陽ギア60〜62はハブ軸41に対して回転自在に
なる。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。
【0053】ステップS11の自動変速処理では、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17のステップS51で、車
速センサ12からの速度信号により自転車の車速SPが
速度S1以下か否かを判断する。ステップS52では、
車速SPが速度S1を超え速度S2以下か否かを判断す
る。ステップS53では、車速SPが速度S2を超え速
度S3以下か否かを判断する。ステップS54では、車
速SPが速度S3を超えているか否かを判断する。
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17のステップS51で、車
速センサ12からの速度信号により自転車の車速SPが
速度S1以下か否かを判断する。ステップS52では、
車速SPが速度S1を超え速度S2以下か否かを判断す
る。ステップS53では、車速SPが速度S2を超え速
度S3以下か否かを判断する。ステップS54では、車
速SPが速度S3を超えているか否かを判断する。
【0054】車速SPが速度S1以下の低速の場合、ス
テップS51からステップS55に移行する。ステップ
S55では、現在の動作位置VPが1速V1か否かを判
断する。動作位置VPが1速V1ではない場合には、ス
テップS56に移行し動作位置VPを1速V1にする調
整を1変速段ずつ行う。車速SPが速度S1を超え速度
S2以下の中低速の場合、ステップS52からステップ
S57に移行する。ステップS57では、現在の動作位
置VPが2速V2か否かを判断する。動作位置VPが2
速V2ではない場合には、ステップS58に移行し動作
位置VPを2速V2にする調整を1変速段ずつ行う。車
速SPが速度S2を超え速度S3以下の中高速の場合、
ステップS53からステップS59に移行する。ステッ
プS59では、現在の動作位置VPが3速V3か否かを
判断する。動作位置VPが3速V3ではない場合には、
ステップS60に移行し動作位置VPを3速V3にする
調整を1変速段ずつ行う。車速SPが速度S3を超える
高速の場合、ステップS54からステップS61に移行
する。ステップS61では、現在の動作位置VPが4速
V4か否かを判断する。動作位置VPが4速V4ではな
い場合には、ステップS62に移行し動作位置VPを4
速V4にする調整を1変速段ずつ行う。
テップS51からステップS55に移行する。ステップ
S55では、現在の動作位置VPが1速V1か否かを判
断する。動作位置VPが1速V1ではない場合には、ス
テップS56に移行し動作位置VPを1速V1にする調
整を1変速段ずつ行う。車速SPが速度S1を超え速度
S2以下の中低速の場合、ステップS52からステップ
S57に移行する。ステップS57では、現在の動作位
置VPが2速V2か否かを判断する。動作位置VPが2
速V2ではない場合には、ステップS58に移行し動作
位置VPを2速V2にする調整を1変速段ずつ行う。車
速SPが速度S2を超え速度S3以下の中高速の場合、
ステップS53からステップS59に移行する。ステッ
プS59では、現在の動作位置VPが3速V3か否かを
判断する。動作位置VPが3速V3ではない場合には、
ステップS60に移行し動作位置VPを3速V3にする
調整を1変速段ずつ行う。車速SPが速度S3を超える
高速の場合、ステップS54からステップS61に移行
する。ステップS61では、現在の動作位置VPが4速
V4か否かを判断する。動作位置VPが4速V4ではな
い場合には、ステップS62に移行し動作位置VPを4
速V4にする調整を1変速段ずつ行う。
【0055】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V4とな
り、チェーンホイール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6
3a、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V3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V2となり、駆動体42の回転は、第3太陽ギ
ア61、遊星ギア63の第3ギア63c、第2ギア63
b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20〜22も選択されなかった場合は、前述のよ
うに1速V1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。
ア60がハブ軸41と連結された場合は4速V4とな
り、チェーンホイール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6
3a、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V3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V2となり、駆動体42の回転は、第3太陽ギ
ア61、遊星ギア63の第3ギア63c、第2ギア63
b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20〜22も選択されなかった場合は、前述のよ
うに1速V1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。
【0056】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。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18のステップS71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S72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S71からステッ
プS73に移行する。ステップS73では、現在の動作
位置VPが4速V4か否かを判断する。現在の動作位置
VPが4速V4の場合にはステップS74に移行し、変
速せずに4速V4を維持する。現在の動作位置VPが4
速V4ではない場合にはステップS75に移行し、動作
位置VPを一つだけ高速段側に移行する。操作ボタン2
2が操作されるとステップS71からステップS73に
移行する。ステップS73では、現在の動作位置VPが
1速V1か否かを判断する。現在の動作位置VPが1速
V1の場合にはステップS77に移行し、変速せずに1
速V1を維持する。現在の動作位置VPが1速V1では
ない場合にはステップS78に移行し、動作位置VPを
一つだけ低速段側に移行する。なお、これらの変速の際
には、動作位置センサ26の検出結果と予め記憶部30
に記憶された各動作位置毎の位置データとを比較するこ
とで、変速モータ29の位置決め制御を行う。
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。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18のステップS71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S72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S71からステッ
プS73に移行する。ステップS73では、現在の動作
位置VPが4速V4か否かを判断する。現在の動作位置
VPが4速V4の場合にはステップS74に移行し、変
速せずに4速V4を維持する。現在の動作位置VPが4
速V4ではない場合にはステップS75に移行し、動作
位置VPを一つだけ高速段側に移行する。操作ボタン2
2が操作されるとステップS71からステップS73に
移行する。ステップS73では、現在の動作位置VPが
1速V1か否かを判断する。現在の動作位置VPが1速
V1の場合にはステップS77に移行し、変速せずに1
速V1を維持する。現在の動作位置VPが1速V1では
ない場合にはステップS78に移行し、動作位置VPを
一つだけ低速段側に移行する。なお、これらの変速の際
には、動作位置センサ26の検出結果と予め記憶部30
に記憶された各動作位置毎の位置データとを比較するこ
とで、変速モータ29の位置決め制御を行う。
【0057】このような自動変速処理及び手動変速処理
においてLOW側(1速側)からTOP側(4速側)へ
の変速動作中に変速制御部25が静電気やノイズ等の外
乱により誤動作しても、インターロック回路31が変速
制御部25とモータドライバ28との間に配置されてい
るので、動作位置が4速位置V4からロック位置Pに移
動することがない。このため、走行中にロック機構によ
り走行が規制されることがない。
においてLOW側(1速側)からTOP側(4速側)へ
の変速動作中に変速制御部25が静電気やノイズ等の外
乱により誤動作しても、インターロック回路31が変速
制御部25とモータドライバ28との間に配置されてい
るので、動作位置が4速位置V4からロック位置Pに移
動することがない。このため、走行中にロック機構によ
り走行が規制されることがない。
【0058】また、操作ダイヤル23によりパーキング
モードに入ると、入力された暗証が登録された暗証に一
致しないかぎりパーキングモードが維持されるので、ロ
ック機構90を含む盗難防止装置の解除操作を簡単に行
いにくい。また、操作ダイヤル23によりパーキングモ
ードに入ると、ロック機構90により遊星歯車機構44
がロックされるとともに、発音機構100が発音可能に
なるので、ペダルを踏んで自転車を動かすことができ
ず、かつ自転車を押して動かすと発音する。このため、
自転車の盗難を可及的に減少させることができる。
モードに入ると、入力された暗証が登録された暗証に一
致しないかぎりパーキングモードが維持されるので、ロ
ック機構90を含む盗難防止装置の解除操作を簡単に行
いにくい。また、操作ダイヤル23によりパーキングモ
ードに入ると、ロック機構90により遊星歯車機構44
がロックされるとともに、発音機構100が発音可能に
なるので、ペダルを踏んで自転車を動かすことができ
ず、かつ自転車を押して動かすと発音する。このため、
自転車の盗難を可及的に減少させることができる。
【0059】実施形態2 前記実施形態では、相対回転する太陽ギア62とハブ軸
41との間にロック機構90を設けるとともに、それと
は別にハブ軸41とハブシェル43との間に発音機構1
00を設け、盗難を防止するようにしたが、ハブ軸41
とハブシェル43との間、つまり相対回転する走行部品
に発音機能及びロック機能を有する盗難防止装置85を
設けてもよい。
41との間にロック機構90を設けるとともに、それと
は別にハブ軸41とハブシェル43との間に発音機構1
00を設け、盗難を防止するようにしたが、ハブ軸41
とハブシェル43との間、つまり相対回転する走行部品
に発音機能及びロック機能を有する盗難防止装置85を
設けてもよい。
【0060】図19に示すように、内装変速ハブ10a
は、図6の発音機構100に発音機能に加えてロック機
能を持たせた盗難防止装置85を有している。したがっ
て、太陽ギア62にロック爪は設けられていない。盗難
防止装置85を除く他の構成及び動作は前記実施形態1
と同様であるので説明を省略する。盗難防止装置85
は、ハブシェル43内のハブ軸41の図19左端部に設
けられている。盗難防止装置85は、図20〜図22に
示すように、スリーブ77と一体回転するバネ座金10
1aと、移動カム102aと、移動部材103aと、移
動バネ104aと、ロックリング114とを有してい
る。移動カム102a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103a
は、移動カム102aに圧接している。移動バネ104
aは、移動部材103a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
03aに圧接されている。
は、図6の発音機構100に発音機能に加えてロック機
能を持たせた盗難防止装置85を有している。したがっ
て、太陽ギア62にロック爪は設けられていない。盗難
防止装置85を除く他の構成及び動作は前記実施形態1
と同様であるので説明を省略する。盗難防止装置85
は、ハブシェル43内のハブ軸41の図19左端部に設
けられている。盗難防止装置85は、図20〜図22に
示すように、スリーブ77と一体回転するバネ座金10
1aと、移動カム102aと、移動部材103aと、移
動バネ104aと、ロックリング114とを有してい
る。移動カム102a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103a
は、移動カム102aに圧接している。移動バネ104
aは、移動部材103a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
03aに圧接されている。
【0061】バネ座金101a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
102aに当接する係合片105aを有している。移動
カムム102aは、筒状のカム本体106aと、カム本
体106a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107aとを有している。カム本
体106aの図20右端部には、係合片105aに当接
するカム部108aが形成されている。カム部108a
は、スリーブ77のロック位置PKへの回転によりカム
本体106aを軸方向右方へ移動させるように形成され
ている。
不能に係止された部材であり、その外周部に、移動カム
102aに当接する係合片105aを有している。移動
カムム102aは、筒状のカム本体106aと、カム本
体106a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107aとを有している。カム本
体106aの図20右端部には、係合片105aに当接
するカム部108aが形成されている。カム部108a
は、スリーブ77のロック位置PKへの回転によりカム
本体106aを軸方向右方へ移動させるように形成され
ている。
【0062】移動部材103aは円板状のフランジ部1
15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1
15a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21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103a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。
15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1
15a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21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103a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。
【0063】円筒部116は、図23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41a
に係合している。これにより、移動部材103a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20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1
17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1
18がねじ込まれている。押圧ナット118と押圧リン
グ117との間には皿バネ119が配置されている。
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41a
に係合している。これにより、移動部材103a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20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1
17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1
18がねじ込まれている。押圧ナット118と押圧リン
グ117との間には皿バネ119が配置されている。
【0064】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103a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
43がほとんど回転できない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4
1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。この実施
形態では、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11
9の付勢力を調整することで自由に規制できる。
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103a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
43がほとんど回転できない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4
1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。この実施
形態では、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11
9の付勢力を調整することで自由に規制できる。
【0065】ロックリング114の外周部には、図23
に示すように、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113aに噛み合い
可能である。このように構成された盗難防止装置85で
は、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108a内を移動する。係合片
105がカム部108a内を移動すると、移動バネ10
4aにより付勢された移動部材103a及び移動カム1
02aが図20及び図22(A)に示す位置から図21
及び図22(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113a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
103a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。
に示すように、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113aに噛み合い
可能である。このように構成された盗難防止装置85で
は、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108a内を移動する。係合片
105がカム部108a内を移動すると、移動バネ10
4aにより付勢された移動部材103a及び移動カム1
02aが図20及び図22(A)に示す位置から図21
及び図22(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113a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
103a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。
【0066】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103a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103a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。
とすると、移動部材103a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103a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。
【0067】また、前記実施形態1では、太陽ギアをロ
ックしているので、スリーブ77がロック位置にあると
ペダルをこいで自転車を動かすことはできないが、自転
車を押せば動かすことができる。しかし、実施形態2で
は、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。
ックしているので、スリーブ77がロック位置にあると
ペダルをこいで自転車を動かすことはできないが、自転
車を押せば動かすことができる。しかし、実施形態2で
は、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。
【0068】実施形態3 前記実施形態では、操作ダイヤル23をパーキング位置
にすると、無条件で動作位置がロック位置に移動した
が、この実施形態3では、走行中に誤って操作ダイヤル
23がパーキング位置になってもロック位置に移動しな
いようにする。この実施形態3では、インターロック回
路31aを除く他の構成及び動作は前述の2つの実施形
態と同様であるので説明を省略する。
にすると、無条件で動作位置がロック位置に移動した
が、この実施形態3では、走行中に誤って操作ダイヤル
23がパーキング位置になってもロック位置に移動しな
いようにする。この実施形態3では、インターロック回
路31aを除く他の構成及び動作は前述の2つの実施形
態と同様であるので説明を省略する。
【0069】図24に示すインターロック回路31a
は、図4に示すインターロック回路31に対して、イン
バータ33aとNORゲート34aとの間にANDゲー
ト36を挿入したものである。ANDゲート36の一方
の入力端子にインバータ33aが接続され、他方の入力
端子には単安定マルチバイブレータ37の反転出力端子
バーQが接続されている。単安定マルチバイブレータ3
7の負トリガー入力端子A1には車速センサ12が接続
されている。車速センサ12からはパルス状の車速信号
が負トリガー入力端子A1に出力される。また、単安定
マルチバイブレータ37には抵抗R及びコンデンサCが
接続されている。
は、図4に示すインターロック回路31に対して、イン
バータ33aとNORゲート34aとの間にANDゲー
ト36を挿入したものである。ANDゲート36の一方
の入力端子にインバータ33aが接続され、他方の入力
端子には単安定マルチバイブレータ37の反転出力端子
バーQが接続されている。単安定マルチバイブレータ3
7の負トリガー入力端子A1には車速センサ12が接続
されている。車速センサ12からはパルス状の車速信号
が負トリガー入力端子A1に出力される。また、単安定
マルチバイブレータ37には抵抗R及びコンデンサCが
接続されている。
【0070】単安定マルチバイブレータ37では、図2
5に示すように、時定数Twより周期が短い車速信号が
入力されると「L」に変化する走行信号が反転出力端子
バーQからANDゲート36に出力される。この時定数
Twは、抵抗R及びコンデンサCの値で定まり、たとえ
ば、26インチの車輪で時速2km以上の車速信号が入
力されると「L」に変化するように抵抗R及びコンデン
サCの値が設定されている。そして、車輪の回転が低く
なり、定数Twより周期が長いパルス状の車速信号が出
力されると「H」になる。このように、単安定マルチバ
イブレータ37は、時速2km以上で自転車が走行して
いると「L」の走行信号を出力する。
5に示すように、時定数Twより周期が短い車速信号が
入力されると「L」に変化する走行信号が反転出力端子
バーQからANDゲート36に出力される。この時定数
Twは、抵抗R及びコンデンサCの値で定まり、たとえ
ば、26インチの車輪で時速2km以上の車速信号が入
力されると「L」に変化するように抵抗R及びコンデン
サCの値が設定されている。そして、車輪の回転が低く
なり、定数Twより周期が長いパルス状の車速信号が出
力されると「H」になる。このように、単安定マルチバ
イブレータ37は、時速2km以上で自転車が走行して
いると「L」の走行信号を出力する。
【0071】この走行信号がANDゲート36に入力さ
れると、操作ダイヤル23がパーキング位置に操作され
そこから「L」の信号が出力され、インバータ33aを
介してANDゲート36の一方の入力端子には「H」の
信号が入力されても、ANDゲート36の出力は「H」
ではなく「L」になる。このため、NORゲート34a
の一方の入力端子には「L」の信号が入力さる。また、
動作位置が4速位置になるとPスイッチ32がオンして
前述したように他方の入力端子に「L」の信号が入力さ
れ、2つの入力が「L」になるため、NORゲート34
aから「H」の信号が出力される。一方、操作ダイヤル
23がパーキング位置に操作されると、変速操作部25
の出力端子OUT1から「L」,OUT2から「H」が
それぞれ出力される。この結果、NANDゲート35か
ら「H」の信号が出力されモータドライバ28の入力端
子M1,M2がともに「L」になり、走行中に操作ダイ
ヤル23がパーキング位置に操作されてもその操作は無
視され、動作位置は4速位置に維持される。このため、
走行中に誤操作により操作ダイヤル23をパーキング位
置に操作しても走行が規制されることがなくなる。 〔他の実施形態〕 (a) 前記実施形態では2つの否定論理和素子により
モータの回転禁止及び禁止解除を行っているが、これは
例示であり、論理素子を用いるのであればどのような素
子を用いてもよい。
れると、操作ダイヤル23がパーキング位置に操作され
そこから「L」の信号が出力され、インバータ33aを
介してANDゲート36の一方の入力端子には「H」の
信号が入力されても、ANDゲート36の出力は「H」
ではなく「L」になる。このため、NORゲート34a
の一方の入力端子には「L」の信号が入力さる。また、
動作位置が4速位置になるとPスイッチ32がオンして
前述したように他方の入力端子に「L」の信号が入力さ
れ、2つの入力が「L」になるため、NORゲート34
aから「H」の信号が出力される。一方、操作ダイヤル
23がパーキング位置に操作されると、変速操作部25
の出力端子OUT1から「L」,OUT2から「H」が
それぞれ出力される。この結果、NANDゲート35か
ら「H」の信号が出力されモータドライバ28の入力端
子M1,M2がともに「L」になり、走行中に操作ダイ
ヤル23がパーキング位置に操作されてもその操作は無
視され、動作位置は4速位置に維持される。このため、
走行中に誤操作により操作ダイヤル23をパーキング位
置に操作しても走行が規制されることがなくなる。 〔他の実施形態〕 (a) 前記実施形態では2つの否定論理和素子により
モータの回転禁止及び禁止解除を行っているが、これは
例示であり、論理素子を用いるのであればどのような素
子を用いてもよい。
【0072】(b) 前記実施形態では、後輪の内装変
速ハブの制御を例に説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、複数の走行許容位置と走行規制位置
とを有する走行部品の動作位置をモータで切り換える全
ての自転車用モータ制御装置に適用できる。
速ハブの制御を例に説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、複数の走行許容位置と走行規制位置
とを有する走行部品の動作位置をモータで切り換える全
ての自転車用モータ制御装置に適用できる。
【0073】
【発明の効果】本発明に係る自転車用モータ制御装置で
は、第2信号が出力され、かつ検出部により動作位置が
隣接する走行許容位置にあることが検出されたとき、信
号出力部が第2信号を出力しても回転禁止部が電動モー
タによる走行規制位置への切り換えを禁止する信号をモ
ータ駆動部に出力する。このため、動作位置を切り換え
るために第2信号が出力されても走行規制位置に隣接す
る走行許容位置に動作位置が到達した場合にはその時点
で電動モータの回転が禁止され、そこから走行規制位置
に動作位置が切り換わらない。このため、動作位置の切
り換え中に信号出力部が誤動作しても動作位置が走行規
制位置に切り換わることはない。
は、第2信号が出力され、かつ検出部により動作位置が
隣接する走行許容位置にあることが検出されたとき、信
号出力部が第2信号を出力しても回転禁止部が電動モー
タによる走行規制位置への切り換えを禁止する信号をモ
ータ駆動部に出力する。このため、動作位置を切り換え
るために第2信号が出力されても走行規制位置に隣接す
る走行許容位置に動作位置が到達した場合にはその時点
で電動モータの回転が禁止され、そこから走行規制位置
に動作位置が切り換わらない。このため、動作位置の切
り換え中に信号出力部が誤動作しても動作位置が走行規
制位置に切り換わることはない。
【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。
【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】インターロック回路の構成を示す論理回路図。
【図5】インターロック回路の真理値を示す図。
【図6】本発明の一実施形態による内装変速ハブの縦断
面構成図。
面構成図。
【図7】4速時の第1太陽歯車と駆動爪との関係を示す
図。
図。
【図8】4速時の第3太陽歯車と駆動爪及びロック爪と
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図9】ロック時の第1太陽歯車と駆動爪との関係を示
す図。
す図。
【図10】ロック時の第1太陽歯車と駆動爪及びロック
爪との関係を示す図。
爪との関係を示す図。
【図11】発音機構の通常走行時の断面拡大図。
【図12】発音機構のロック時の断面拡大図。
【図13】発音機構のロック時の走行時との動作を示す
模式図。
模式図。
【図14】変速操作処理のメインルーチンのフローチャ
ート。
ート。
【図15】ダイヤルP処理のフローチャート。
【図16】暗証登録処理のフローチャート。
【図17】自動変速処理のフローチャート。
【図18】手動変速処理のフローチャート。
【図19】実施形態2の図4に相当する図。
【図20】実施形態2の図9に相当する図。
【図21】実施形態2の図10に相当する図。
【図22】実施形態2の図11に相当する図。
【図23】ロックリングの正面図。
【図24】実施形態3の図4に相当する図。
【図25】単安定マルチバイブレータの入出力を示すタ
イミングチャート。
イミングチャート。
【符号の説明】 9,9b 変速操作部 10,10a 内装変速ハブ 21,22 操作ボタン 23 操作ダイヤル 25 変速制御部 28 モータドライバ 29 変速モータ 31 インターロック回路 32 Pスイッチ 34a,34b NORゲート 35 NANDゲート 36 ANDゲート 37 単安定マルチバイブレータ 44 遊星歯車機構 85 盗難防止装置 90 ロック機構
【手続補正書】
【提出日】平成10年2月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】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の切欠き部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6
3a、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6
4は遊星ギア63の第2ギア63bに噛み合っている。
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の切欠き部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6
3a、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6
4は遊星ギア63の第2ギア63bに噛み合っている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0050
【補正方法】変更
【補正内容】
【0050】また、このとき手で自転車を押すと、遊星
歯車機構44がロックされてもワンウェイクラッチ80
により自転車は前進する。しかし、スリーブ77がロッ
ク位置PKに回動すると、スリーブ77とともに回転す
るバネ座金101の係合片105に発音機構100のカ
ム本体106が押圧され、図11及び図13(A)に示
す位置から図12及び図13(B),(C)に示す位置
に軸方向左側に移動する。これにより、音出し座金10
3のラチェット爪111がハブシェル43のラチェット
歯113に噛み合い、ハブシェル43と進行方向にのみ
一体で回転する。このとき、音出しカム102の音出し
溝109に音出し座金103の音出し片112が出入り
し大きな衝突音が発生する。このため、ロック状態のと
き手で自転車を押すと、大きな音が発生して盗難により
合いにくくなる。
歯車機構44がロックされてもワンウェイクラッチ80
により自転車は前進する。しかし、スリーブ77がロッ
ク位置PKに回動すると、スリーブ77とともに回転す
るバネ座金101の係合片105に発音機構100のカ
ム本体106が押圧され、図11及び図13(A)に示
す位置から図12及び図13(B),(C)に示す位置
に軸方向左側に移動する。これにより、音出し座金10
3のラチェット爪111がハブシェル43のラチェット
歯113に噛み合い、ハブシェル43と進行方向にのみ
一体で回転する。このとき、音出しカム102の音出し
溝109に音出し座金103の音出し片112が出入り
し大きな衝突音が発生する。このため、ロック状態のと
き手で自転車を押すと、大きな音が発生して盗難により
合いにくくなる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0055
【補正方法】変更
【補正内容】
【0055】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V4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63b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V3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6
4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6
2が選択されてハブ軸41と連結された場合は2速V2
となり、駆動体42の回転は、第3太陽ギア61、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V1
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。
ア60がハブ軸41と連結された場合は4速V4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63b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V3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6
4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6
2が選択されてハブ軸41と連結された場合は2速V2
となり、駆動体42の回転は、第3太陽ギア61、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V1
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。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0056
【補正方法】変更
【補正内容】
【0056】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。ステップS12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18のステップS71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S72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S71からステッ
プS73に移行する。ステップS73では、現在の動作
位置VPが4速V4か否かを判断する。現在の動作位置
VPが4速V4の場合にはステップS74に移行し、変
速せずに4速V4を維持する。現在の動作位置VPが4
速V4ではない場合にはステップS75に移行し、動作
位置VPを一つだけ高速段側に移行する。操作ボタン2
2が操作されるとステップS72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V1か否かを判断する。現在の動作位置VPが1速
V1の場合にはステップS77に移行し、変速せずに1
速V1を維持する。現在の動作位置VPが1速V1では
ない場合にはステップS78に移行し、動作位置VPを
一つだけ低速段側に移行する。なお、これらの変速の際
には、動作位置センサ26の検出結果と予め記憶部30
に記憶された各動作位置毎の位置データとを比較するこ
とで、変速モータ29の位置決め制御を行う。
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。ステップS12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18のステップS71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S72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S71からステッ
プS73に移行する。ステップS73では、現在の動作
位置VPが4速V4か否かを判断する。現在の動作位置
VPが4速V4の場合にはステップS74に移行し、変
速せずに4速V4を維持する。現在の動作位置VPが4
速V4ではない場合にはステップS75に移行し、動作
位置VPを一つだけ高速段側に移行する。操作ボタン2
2が操作されるとステップS72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V1か否かを判断する。現在の動作位置VPが1速
V1の場合にはステップS77に移行し、変速せずに1
速V1を維持する。現在の動作位置VPが1速V1では
ない場合にはステップS78に移行し、動作位置VPを
一つだけ低速段側に移行する。なお、これらの変速の際
には、動作位置センサ26の検出結果と予め記憶部30
に記憶された各動作位置毎の位置データとを比較するこ
とで、変速モータ29の位置決め制御を行う。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正内容】
【0061】バネ座金101a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
102aに当接する係合片105aを有している。移動
カム102aは、筒状のカム本体106aと、カム本体
106a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107aとを有している。カム本体
106aの図20右端部には、係合片105aに当接す
るカム部108aが形成されている。カム部108a
は、スリーブ77のロック位置PKへの回転によりカム
本体106aを軸方向右方へ移動させるように形成され
ている。
不能に係止された部材であり、その外周部に、移動カム
102aに当接する係合片105aを有している。移動
カム102aは、筒状のカム本体106aと、カム本体
106a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107aとを有している。カム本体
106aの図20右端部には、係合片105aに当接す
るカム部108aが形成されている。カム部108a
は、スリーブ77のロック位置PKへの回転によりカム
本体106aを軸方向右方へ移動させるように形成され
ている。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0063
【補正方法】変更
【補正内容】
【0063】円筒部116は、図23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41d
に係合している。これにより、移動部材103a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20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1
17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1
18がねじ込まれている。押圧ナット118と押圧リン
グ117との間には皿バネ119が配置されている。
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41d
に係合している。これにより、移動部材103a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20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1
17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1
18がねじ込まれている。押圧ナット118と押圧リン
グ117との間には皿バネ119が配置されている。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0065
【補正方法】変更
【補正内容】
【0065】ロックリング114の外周部には、図21
に示すように、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113aに噛み合い
可能である。このように構成された盗難防止装置85で
は、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105aがカム部108a内を移動する。係合
片105aがカム部108a内を移動すると、移動バネ
104aにより付勢された移動部材103a及び移動カ
ム102aが図18及び図20(A)に示す位置から図
19及び図20(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114
bがハブシェル43のセレーション歯113a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103a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。
に示すように、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113aに噛み合い
可能である。このように構成された盗難防止装置85で
は、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105aがカム部108a内を移動する。係合
片105aがカム部108a内を移動すると、移動バネ
104aにより付勢された移動部材103a及び移動カ
ム102aが図18及び図20(A)に示す位置から図
19及び図20(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114
bがハブシェル43のセレーション歯113a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103a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。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正内容】
【0071】この走行信号がANDゲート36に入力さ
れると、操作ダイヤル23がパーキング位置に操作され
そこから「L」の信号が出力され、インバータ33aを
介してANDゲート36の一方の入力端子には「H」の
信号が入力されても、ANDゲート36の出力は「H」
ではなく「L」になる。このため、NORゲート34a
の一方の入力端子には「L」の信号が入力さる。また、
動作位置が4速位置になるとPスイッチ32がオンして
前述したように他方の入力端子に「L」の信号が入力さ
れ、2つの入力が「L」になるため、NORゲート34
aから「H」の信号が出力される。一方、操作ダイヤル
23がパーキング位置に操作されると、変速制御部25
の出力端子OUT1から「L」,OUT2から「H」が
それぞれ出力される。この結果、NANDゲート35か
ら「H」の信号が出力されモータドライバ28の入力端
子M1,M2がともに「L」になり、走行中に操作ダイ
ヤル23がパーキング位置に操作されてもその操作は無
視され、動作位置は4速位置に維持される。このため、
走行中に誤操作により操作ダイヤル23をパーキング位
置に操作しても走行が規制されることがなくなる。 〔他の実施形態〕 (a) 前記実施形態では2つの否定論理和素子により
モータの回転禁止及び禁止解除を行っているが、これは
例示であり、論理素子を用いるのであればどのような素
子を用いてもよい。
れると、操作ダイヤル23がパーキング位置に操作され
そこから「L」の信号が出力され、インバータ33aを
介してANDゲート36の一方の入力端子には「H」の
信号が入力されても、ANDゲート36の出力は「H」
ではなく「L」になる。このため、NORゲート34a
の一方の入力端子には「L」の信号が入力さる。また、
動作位置が4速位置になるとPスイッチ32がオンして
前述したように他方の入力端子に「L」の信号が入力さ
れ、2つの入力が「L」になるため、NORゲート34
aから「H」の信号が出力される。一方、操作ダイヤル
23がパーキング位置に操作されると、変速制御部25
の出力端子OUT1から「L」,OUT2から「H」が
それぞれ出力される。この結果、NANDゲート35か
ら「H」の信号が出力されモータドライバ28の入力端
子M1,M2がともに「L」になり、走行中に操作ダイ
ヤル23がパーキング位置に操作されてもその操作は無
視され、動作位置は4速位置に維持される。このため、
走行中に誤操作により操作ダイヤル23をパーキング位
置に操作しても走行が規制されることがなくなる。 〔他の実施形態〕 (a) 前記実施形態では2つの否定論理和素子により
モータの回転禁止及び禁止解除を行っているが、これは
例示であり、論理素子を用いるのであればどのような素
子を用いてもよい。
【手続補正9】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図22
【補正方法】変更
【補正内容】
【図22】
【手続補正10】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図23
【補正方法】変更
【補正内容】
【図23】
Claims (7)
- 【請求項1】自転車の走行を規制する走行規制位置と複
数の走行許容位置とを含む複数の動作位置が並べて配置
された自転車の走行部品の前記動作位置を、入力された
位置指令に応じて往復動作によって切り換えるための電
動モータを2方向に制御する自転車用モータ制御装置で
あって、 前記位置指令に応じて、前記走行規制位置から前記複数
の走行許容位置に向けて前記動作位置が切り換わるよう
に前記電動モータを回転させる第1信号と、前記複数の
走行許容位置から前記走行規制位置に向けて前記動作位
置が切り換わるように前記電動モータを回転させる第2
信号とを選択的に出力する信号出力部と、 前記信号出力部からの2つの信号により前記電動モータ
を駆動するモータ駆動部と、 前記動作位置が前記走行規制位置に隣接する走行許容位
置にあることを検出する検出部と、 前記信号出力部により前記第2信号が出力され、かつ前
記検出部により動作位置が前記隣接する走行許容位置に
あることが検出されたとき、前記電動モータによる前記
走行規制位置への切り換えを禁止する信号を前記モータ
駆動部に出力する回転禁止部と、を備えた自転車用モー
タ制御装置。 - 【請求項2】前記動作位置を前記走行規制位置にする位
置指令が入力されたとき、前記回転禁止部による回転禁
止動作を解除する禁止解除部をさらに備える、請求項1
に記載の自転車用モータ制御装置 - 【請求項3】前記自転車が走行しているか否かを検出す
る走行検出手段をさらに備え、 前記禁止解除部は、前記動作位置を前記走行規制位置に
する位置指令が入力されかつ前記走行検出手段が自転車
が走行していないことを検出したとき、前記回転禁止部
による回転禁止動作を解除する、請求項2に記載の自転
車用モータ制御装置。 - 【請求項4】前記走行部品は自転車用内装変速装置であ
り、前記複数の走行許容位置は複数の変速位置であり、 前記信号出力部は前記複数の変速位置及び前記走行規制
位置に前記動作位置を切り換えるために、前記電動モー
タを回転させる前記2つの信号を出力する、請求項1か
ら3のいずれかに記載の自転車用モータ制御装置。 - 【請求項5】前記回転禁止部及び禁止解除部は、ともに
論理回路で構成されている、請求項2から4のいずれか
に記載の自転車用モータ制御装置。 - 【請求項6】前記回転禁止部は、前記第2信号を一方の
入力とし、前記検出部からの信号を他方の入力とする否
定論理和回路で構成される、請求項5に記載の自転車用
モータ制御装置。 - 【請求項7】前記禁止解除部は、前記回転禁止部からの
信号を一方の入力とし、前記走行規制位置にする位置指
令を他方の入力とする否定論理和回路で構成される、請
求項6に記載の自転車用モータ制御装置。
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