JP4191757B2

JP4191757B2 - 自転車用変速制御装置

Info

Publication number: JP4191757B2
Application number: JP2006278471A
Authority: JP
Inventors: 祥宏織田; 俊邦鈴木
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: EP1911667A3; JP2008094257A; US8550942B2; EP1911667B1; US20080087126A1; EP1911667A2; CN101161541A; TW200817234A

Description

本発明は、変速制御装置、特に、電気制御可能なフロントディレーラを、軸方向外側に向かって歯数が多くなるように並べて配置された複数のスプロケットの間で移動させるための自転車用変速制御装置に関する。

自転車用の変速装置としてフロントディレーラとリアディレーラとを有する外装変速装置が知られている。この種の外装変速装置では、クランク軸に軸方向に並べて装着された複数のフロントスプロケットと後輪ハブ軸に軸方向に並べて装着された複数のリアスプロケットのいずれかにフロントディレーラ及びリアディレーラによりチェーンを移動させて変速を行う。このような外装変速装置において、モータなどのアクチュエータによりチェーンを移動させることができる電気制御可能なディレーラ及びその制御装置が従来知られている（たとえば、特許文献１参照）。

従来の電気制御可能なディレーラを使用して変速制御を行う技術では、たとえば、変速のための操作部の操作ボタンを操作すると、シフトアップやシフトダウンを行うように構成されている。
特開２００５−２３８８７３号公報

フロントディレーラの場合、大径側のスプロケットから小径側のスプロケットに移動する下り変速のシフトダウンの際に、チェーンが小径スプロケットのさらに内側に移動して落ちるチェーン落ちと呼ばれる現象が生じることがある。チェーン落ちが生じると、ライダーは、自転車を止めて自転車を降りてチェーンを手でスプロケットに戻さなければならない場合がある。このため、チェーン落ちが生じると自転車をそのまま走行し続けることができなくなることがあり、レース中にチェーン落ちが生じると致命的な遅れが生じるおそれがある。

本発明の課題は、電気制御可能なフロントディレーラを制御する自転車変速制御装置において、チェーン落ちが生じてもスムーズにチェーンを戻して自転車を走行し続けやすくすることにある。

発明１に係る自転車用変速制御装置は、電気制御可能なフロントディレーラを、軸方向外側に向かって歯数が多くなるように並べて配置された複数のスプロケットの間で移動させるための装置であって、変速操作部と、第１動作部と、第２動作部とを備えている。変速操作部は、フロントディレーラの第１操作と第２操作との２つの操作を行えるものである。第１動作部は、変速操作部の第１操作に応じて、隣り合う二つのスプロケットの歯数が少ないスプロケットに応じた第１位置から歯数が多いスプロケットに応じた第２位置にフロントディレーラを移動させる第１動作を行う。第２動作部は、変速操作部の第２操作に応じて、最も歯数が多いスプロケットに応じた第２位置を超えた第３位置にフロントディレーラを移動させる第２動作を行う。

この変速制御装置では、第１操作を行うと、フロントディレーラが第１位置から第２位置に移動してシフトアップ変速を行う。一方、第２操作を行うと、もっと歯数が多いスプロケットの第２位置を超えて第３位置にフロントディレーラが移動する。このように最も歯数が多い最も軸方向外側に配置されたスプロケットを超えてフロントディレーラが移動すると、最も軸方向内側のスプロケットを超えて落ちたチェーンがフロントディレーラにより最も外側のスプロケットにかかりやすくなる。ここでは、第２操作により、フロントディレーラを最も歯数が多いスプロケットの第２位置を超えて第３位置まで移動させることができるので、チェーン落ちが生じてもチェーンをスプロケットにかけやすくなる。このため、チェーン落ちが生じてもスムーズにチェーンを戻して自転車を走行し続けやすくなる。

発明２に係る自転車用変速制御装置は、発明１に記載の装置において、変速操作部は、
第１操作位置から離反した第２操作位置に配置され、第１操作を行うための第１スイッチ部と、第２操作位置から離反した第３操作位置に配置され、第２操作を行うための第２スイッチ部と、を有する。この場合には、第１操作位置から第２操作位置を超えて第３操作位置に向けて操作をすると第２操作を行え、第２操作位置までで止めると第１操作を行える。したがって、一方向の操作で２つの操作を行え、第２操作を簡単に行えるようになる。

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、変速操作部は、第１操作位置から第２操作位置を通って第３操作位置まで移動可能であり、第１操作位置から第３操作位置に向かって操作されると、第２及び第３操作位置に各別に配置された第１及び第２スイッチ部を閉じる操作部材をさらに有する。この場合には、操作部材を第１操作位置から第２操作位置に操作すると、第１操作を行え、さらに第３操作位置まで操作すると、第２操作を行える。このため、一つの操作部材で２つの操作を簡単に行える。

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、操作部材は、軸回りに揺動自在であり、第１から第３操作位置は、揺動方向に間隔を隔てて配置されている。この場合には、操作部材を軸回りに移動させる同方向の操作で、第１操作と第２操作とを簡単に行える。

発明５に係る自転車用変速制御装置は、発明１に記載の装置において、変速操作部は、第１操作を行うための第１スイッチ部と、第２操作を行うための第２スイッチ部と、第１スイッチ部を操作するための第１操作部材と、第２スイッチ部を操作するための第２操作部材とを有する。この場合に、第１及び第２操作部材という二つの操作部材で第１操作と第２操作とを別々に行えるので、操作間違いが生じにくくなる。

発明６に係る自転車用変速制御装置は、発明１から５のいずれかの装置において、変速操作部は、フロントディレーラの第３操作をさらに行え、変速操作部の第３操作に応じて、第２位置から第１位置にフロントディレーラを移動させる第３動作を行う第３動作部をさらに備える。この場合に、第３操作を行うと、フロントディレーラが第２位置から第１位置に移動してシフトダウン変速を行える。

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３位置は、０．２ｍｍから７．５ｍｍの範囲で第２位置を超えた位置である。この場合には、たとえば、１ｍｍ以上第３位置を第２位置から離す場合は、歯数が最も多いスプロケットから軸方向外方にチェーンが落ちるのを防止するためのチェーンガードを設け、それ未満の場合は、チェーンが外れにくいので何も設けなくてもよい。

本発明によれば、第２操作により、フロントディレーラを最も歯数が多いスプロケットの第２位置を超えて第３位置まで移動させることができるので、チェーン落ちが生じてもチェーンをスプロケットにかけやすくなる。このため、チェーン落ちが生じてもスムーズにチェーンを戻して自転車を走行し続けやすくなる。

図１において、本発明の一実施形態を採用した自転車１０１は、ロードレーサであり、フロントフォーク９８及びフロントフォーク９８に固定されたハンドル部１０４を有するダイヤモンド形のフレーム１０２と、チェーン９５やペダルＰＤが装着されたクランク９６や前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒや前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒ等からなる駆動部１０５と、フロントフォーク９８及びフレーム１０２後部に装着された前輪及び後輪１０６ｆ，１０６ｒと、前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒとを備えている。

ハンドル部１０４は、図１に示すように、ハンドルステム１１１と、ハンドルステム１１１の上端で嵌合固定されたハンドルバー１１２とで構成されている。ハンドルステム１１１は、フロントフォーク９８の上部に嵌合固定されている。ハンドルバー１１２は、両端に前方に突出してＵ字状に湾曲する湾曲部１１２ａ，１１２ｂを有するドロップハンドル型のものであり、前後のブレーキ装置１０７ｆ，１０７ｒを制動操作するための１対のブレーキ操作装置１１３ｆ，１１３ｒを備えている。前ブレーキ操作装置１１３ｆは、自転車１０１を後方から見てハンドルバー１１２の右端部に配置され、後ブレーキ操作装置１１３ｒは、左端部に配置されている。ハンドルバー１１２の中央部には、自転車の速度や走行距離を表示する速度表示部１１４が配置されている。

前後のブレーキ操作装置１１３ｆ，１１３ｒは、図２及び図３に示すように、ハンドルバー１１２の１対の湾曲部１１２ａ，１１２ｂに各別に装着される前後のブレーキブラケット１１７ｆ，１１７ｒと、ブレーキブラケット１１７ｆ，１１７ｒに揺動自在に装着される前後のブレーキレバー１１６ｆ，１１６ｒとを有している。ブレーキレバー１１６ｆ，１１６ｒの後面には、前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒの変速操作用の前後の変速操作部１２１ｆ，１２１ｒが各別に設けられている。具体的には、フロントディレーラ９７ｆの変速操作部１２１ｆは、後ブレーキ装置１０７ｒの制動操作用のブレーキレバー１１６ｒに設けられ、リアディレーラ９７ｒの変速操作部１２１ｒは、前ブレーキ装置１０７ｆの制動操作用のブレーキレバー１１６ｆに設けられている。また、ブレーキブラケット１１７ｆ，１１７ｒの先端部上面には、変速位置を、たとえば液晶表示する変速表示装置１１９ｒ，１１９ｆが固定されている。

前スプロケット群９９ｆは、図４に示すように、クランク軸の軸方向に並べて配置された歯数が異なる２枚のスプロケットＦ１，Ｆ２を有している。後スプロケット群９９ｒは、後輪のハブ軸に沿った軸方向に並べて配置された歯数が異なる１０枚のスプロケットＲ１〜Ｒ１０を有している。ここでは、フロント側では軸方向内側にあるスプロケットＦ１が軸方向外側にあるスプロケットＦ２より歯数の少なく、歯数が最も多いトップ側（高速側）のスプロケットがスプロケットＦ２である。また、リア側では最も内側にあるスプロケットＲ１から順に歯数が少なくなり、最も外側にあるスプロケットＲ１０が最も歯数が少なく、トップ側（高速側）のスプロケットがスプロケットＲ１０である。前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒは、チェーン９５を複数のスプロケットＦ１，Ｆ２，Ｒ１〜Ｒ１０のいずれかに移動させて変速動作を行う。この変速操作は、変速操作部１２１ｆ，１２１ｒにより行われる。

フロントディレーラ（ＦＤ）９７ｆは、図４に示すように、スプロケットＦ１に応じた第１位置ＳＰ１と、スプロケットＦ２に応じた第２位置ＳＰ２のいずれかにチェーン９５を案内する電気制御可能な電動ディレーラである。フロントディレーラ９７ｆは、図１に示すように、フレーム１０２のシートチューブ１０２ａに固定された装着部材１２ｆと、装着部材１２ｆに対し接離する方向に移動可能なチェーンガイド１４ｆと、装着部材１２ｆとチェーンガイド１４ｆとを連結する４点リンク機構１６ｆと、を備えている。このチェーンガイド１４ｆが第１位置ＳＰ１と第２位置ＳＰ２とに移動してチェーン９５を案内する。

また、フロントディレーラ９７ｆは、変速操作部１２１ｆの操作に応じて第２位置ＳＰ２を超えた図４に示す第３位置ＳＰ３にもチェーンガイド１４ｆが移動可能である。この第３位置ＳＰ３は最も歯数が多い最大径のスプロケットに応じた位置であり、この実施形態では、スプロケットＦ２に応じた第２位置を超えた位置である。具体的には、第３位置ＳＰ３は、第２位置ＳＰ２を０．２ｍｍから７．５ｍｍ軸方向外側に超えた位置である。なお、第３位置ＳＰ３が第２位置ＳＰ２を１ｍｍ以上超える場合は、チェーン９５がスプロケットＦ２を超えて落ちるのを防止するためのチェーンガードを、スプロケットＦ２の軸方向外側面に設けるのが好ましい。

フロントディレーラ９７ｆは、図５に示すフロント変速制御装置３０により制御される。フロント変速制御装置３０は、機能的には、前述した変速操作部１２１ｆと、変速操作部１２１ｆの操作に応じて動作する第１から第３動作部１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃとを有している。

変速操作部１２１ｆは、フロントディレーラ９７ｆの第１から第３操作を行えるものである。ここで第１操作は、フロントディレーラ９７ｆのシフトアップの操作であり、第３操作はシフトダウンの操作である。また、第２操作は、フロントディレーラ９７ｆのシフトダウンの操作等によりチェーン９５がスプロケットＦ１の内側に落ちるチェーン落ちしたときにチェーン９５をスプロケットＦ２に復帰させるための操作である。また、第２操作では、第２位置ＳＰ２より軸方向外方にチェーン９５を案内できるので、上り坂などでチェーンに大きな張力が作用している状態でも、スプロケットＦ１からスプロケットＦ２にスムーズに変速させることもできる。

第１動作部１２０ａは、第１操作に応じて、隣り合う二つのスプロケットＦ１，Ｆ２の歯数が少ないスプロケットＦ１に応じた第１位置ＳＰ１から歯数が多いスプロケットＦ２に応じた第２位置ＳＰ２にフロントディレーラ９７ｆのチェーンガイド１４ｆを移動させるシフトアップ動作である第１動作を行う。第２動作部１２０ｂは、第２操作に応じて、最も歯数が多いスプロケットＦ２に応じた第２位置ＳＰ２を超えた第３位置ＳＰ３にフロントディレーラ９７ｆのチェーンガイド１４ｆを移動させるチェーン復帰動作である第２動作を行う。第３動作部１２０ｃは、第３操作に応じて、第２位置ＳＰ２から第１位置ＳＰ１にフロントディレーラ９７ｆを移動させるシフトダウン動作である第３動作を行う。

ここで、第１位置ＳＰ１及び第２位置ＳＰ２は、あくまでも変速する際の隣り合う大小２つのスプロケットに応じた位置を示すものである。たとえば、スプロケット群９９ｆが３枚のスプロケットを有する場合、歯数の最も少ない最小径のスプロケットから中間のスプロケットである中間径のスプロケットの間での変速のときは、第１位置ＳＰ１は最小径のスプロケットに応じた位置であり、第２位置ＳＰ２は中間径のスプロケットに応じた位置である。また、中間径のスプロケットと歯数が最も多い最大径のスプロケットとの間の変速のときは、第１位置は中間径のスプロケットに応じた位置であり、第２位置は最大径のスプロケットに応じた位置である。なお、第３位置ＳＰ３は、スプロケットが３枚の場合も、歯数が最も多い最大径のスプロケットに応じた第２位置ＳＰ２を超えた位置である。

変速操作部１２１ｆは、図６及び図７に示すように、ブレーキレバー１１６ｒの後面に装着可能な装着部１２１ａと、装着部１２１ａに揺動自在に装着された操作部材１２１ｂとを有している。操作部材１２１ｂは、中立の第１操作位置Ｐ１からハンドルバー１１２の中心側の第２操作位置Ｐ２及びそれよりさらに中心側の第３操作位置Ｐ３に揺動可能であるとともに、第１操作位置Ｐ１からハンドルバー１１２の外側の第４操作位置Ｐ４にも揺動可能である。これらの操作位置は、操作部材１２１ｂの揺動方向に間隔を隔てて配置されている。また、変速操作部１２１ｆは、第２及び第３操作位置Ｐ２，Ｐ３に配置された第１及び第２スイッチ部１３１ｕ，１３２ｕと、第４操作位置Ｐ４に配置された第３スイッチ部１３１ｄとをさらに有している。第１スイッチ部１３１ｕは、シフトアップの第１操作用のスイッチであり、第３スイッチ部１３１ｄはシフトダウンの第３操作用のスイッチである。また、第２スイッチ部１３２ｕは、チェーン復帰の第２操作用のスイッチである。これらのスイッチ部１３１ｕ，１３１ｄ，１３２ｕは、それぞれタクティールスイッチ等のマイクロスイッチや接点等で構成されている。

なお、リアディレーラ９７ｒの操作用の変速操作部１２１ｒは、変速操作部１２１ｆと異なり、チェーン復帰用の第２スイッチ部を有しておらず、図８に示すように、シフトアップ用の第１スイッチ部１３３ｕと、シフトダウン用の第２スイッチ部１３３ｄとを有している。その他の構成は変速操作部１２１ｆと同様である。

操作部材１２１ｂは、何も操作されないと中立の第１操作位置Ｐ１に配置される。操作部材１２１ｂを第１操作位置Ｐ１から第３操作位置Ｐ３に向けて揺動させると、第１及び第２スイッチ部１３１ｕ，１３２ｕが各別に閉じてオンする。なお、第３操作位置Ｐ３から第１操作位置に向かう方向の操作では各スイッチ部１３１ｕ，１３２ｕはオンしない。

ここで、第１操作位置Ｐ１から第２操作位置Ｐ２に向かって操作部材１２１ｂを操作する第１操作を行うと、第１動作部１２０ａが動作してチェーン９５がスプロケットＦ１からスプロケットＦ２に案内されるシフトアップ変速がなされる。また、第１操作位置Ｐ１から第４操作位置Ｐ４に向かって操作部材１２１ｂを操作する第３操作を行うと、第３動作部１２０ｃが動作してチェーン９５がスプロケットＦ２からスプロケットＦ１に案内されるシフトダウン変速がなされる。さらに、第１操作位置Ｐ１から第３操作位置Ｐ３に向かって操作部材１２１ｂを操作する第２操作を行うと、第２動作部１２０ｂが動作してチェーン９５がスプロケットＦ１からスプロケットＦ２を超えた第３位置ＳＰ３に案内され、チェーン落ちした場合にもチェーン９５がスプロケットＦ２より軸方向外側に引っ張られ、チェーン９５がスプロケットに掛かりやすくなり、チェーン９５をスプロケットに復帰させやすくなる。

第１〜第３動作部１２０ａ〜１２０ｃは、図１に示すように、４点リンク機構１６ｆを介してチェーンガイド１４ｆを駆動する電動駆動部１８ｆで構成されている。電動駆動部１８ｆは、フロントディレーラ９７ｆに連結されており、電動駆動部１８ｆ及びその他の電気機器には、電動駆動部１８ｆと並べて配置された電源装置２０から電力が供給される。

電動駆動部１８ｆは、図８に示すように、フロントディレーラ９７ｆ駆動用のモータ１２５ｆと、モータ１２５ｆを駆動するためのモータ駆動部１２６ｆと、モータ駆動部１２６ｆを変速操作部１２１ｆからの変速信号により制御するフロント制御部１２７ｆ（ＦＤ制御部）と、フロントディレーラ９７ｆの変速位置を検出するための位置センサ１２８ｆと、を内部に有している。

リアディレーラ（ＲＤ）９７ｒは、図１に示すように、たとえば、１０の変速位置のいずれかにチェーン９５を案内する電気制御可能な電動ディレーラである。リアディレーラ９７ｒは、フレーム１０２のチェーンスティ１０２ｄの後部に固定された装着部材１２ｒと、装着部材１２ｒに対し相対的に移動可能なチェーンガイド１４ｒと、装着部材１２ｒとチェーンガイド１４ｒとを連結する４点リンク機構１６ｒと、を備えている。リアディレーラ９７ｒは、４点リンク機構１６ｒを介してチェーンガイド１４ｒを駆動する電動駆動部１８ｒにより動作する。

電動駆動部１８ｒは、図８に示すように、電動駆動部１８ｆと同様なモータ１２５ｒ、モータ駆動部１２６ｒ、モータ駆動部１２６ｒを制御するリア制御部１２７ｒ及び変速位置を検出する位置センサ１２８ｒを内部に有している。

駆動部１０５は、図１に示すように、前述したようにチェーン９５と、チェーン９５の架け換えを行う前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒと、前後のスプロケット群９９ｆ，９９ｒとを含んでいる。

ここで、前後のモータ駆動部１２６ｆ，１２６ｒは、モータ１２５ｆ，１２５ｒの回転を減速する減速ユニット及びモータドライバを含むユニットである。前後の制御部１２７ｆ，１２７ｒは、それぞれ記憶部や演算部等を有するマイクロコンピュータを含む制御回路を有しており、ソフトウェアにより変速操作部１２１ｆ，１２１ｒから出力される変速信号に応じてモータ駆動部１２６ｆ，１２６ｒを各別に制御する。前後の位置センサ１２８ｆ，１２８ｒは、各ディレーラ９７ｆ，９７ｒの変速位置を検出するための、たとえばロータリエンコーダなどを用いたセンサである。電圧センサ１３５は、電源装置２０の電源電圧を検出するセンサである。

これらのディレーラ９７ｆ，９７ｒの各部、変速操作部１２１ｆ，１２１ｒ、表示制御部１１８及び前後の変速表示装置１１９ｆ，１１９ｒには、図８に示すように、フロントディレーラ９７ｆに装着された電源装置２０から電力が供給される。具体的には、フロントディレーラ９７ｆの電動駆動部１８ｆには、電源線１５０及び接地線１５１を介して電源装置２０から、たとえば直流６〜８．４ボルト程度の電源電圧Ｖの電力が供給される。また、電動駆動部１８ｆから電源線１５２及び接地線１５３を介して、リアディレーラ９７ｒの電動駆動部１８ｒ及び表示制御部１１８に電源電圧Ｖの電力が供給される。

また、前後の変速表示装置１１９ｆ，１１９ｒ及び前後の変速操作部１２１ｆ，１２１ｒには、表示制御部１１８を介して電源電圧Ｖの電力が供給される。また、前後の位置センサ１２８ｆ，１２８ｒの変速位置信号ＦＰＯＳ，ＲＰＯＳは、位置信号線１５４を介して表示制御部１１８に出力され、表示制御部１１８でそれらを表示信号にして前後の変速表示装置１１９ｆ，１１９ｒで前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒの変速位置が表示される。また、変速操作部１２１ｆ，１２１ｒの操作に応じて出力される変速信号ＦＤＳ，ＲＤＳは、表示制御部１１８を経由してそれぞれの変速信号線１５５，１５６を通って前後のディレーラ９７ｆ，９７ｒに出力される。なお、変速信号ＲＤＳの変速信号線１５６は実際には、電動駆動部１８ｆを経由して電動駆動部１８ｒに接続される。したがって、フロントディレーラ９７ｆの電動駆動部１８ｆは、５芯の配線でたとえばダウンチューブ１０２ｃを経由して表示制御部１１８に接続され、電動駆動部１８ｒは、４芯の配線でたとえばチェーンスティ１０２ｄを介して電動駆動部１８ｆと接続される。したがって、電動駆動部１８ｆにこれらの５芯の配線を一括して接続するコネクタを設けてもよい。

次に各制御部１２７ｆによる概略の制御処理について説明する。なお、以降の説明は制御処理の一例であり、本発明の制御処理は、これらの制御処理に限定されない。

フロント制御部１２７ｆでは、図９に示すように、電源が投入されると、ステップＳ１で初期設定を行う。この初期設定では、各種のフラグや変数が初期化される。ステップＳ２では、フロントの変速操作部１２１ｆの第１スイッチ部１３１ｆがオンしたか否かを判断する。これにより、シフトアップのための第１操作がなされたか否かを判断する。ステップＳ３では、変速操作部１２１ｆの第３スイッチ部１３１ｄがオンしたか否かを判断する。これにより、シフトダウンのための第３操作がなされたか否かを判断する。ステップＳ４では、第２スイッチ部１３２ｕがオンしたか否かを判断する。これにより、チェーン落ちした後のチェーン９５の復帰操作のための第２操作がなされたか否かを判断する。ステップＳ４の判断がＮＯの場合（何もスイッチ部が操作されなかった場合）はステップＳ２に戻る。

第１スイッチ部１３１ｕがオンしたと判断すると、ステップＳ２からステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、変速位置信号ＦＰＯＳが第２位置ＳＰ２を示しているか否か、つまりすでにチェーン９５が第２位置ＳＰ２にあるか否かを判断する。変速位置信号ＦＰＯＳは、第１位置から第３位置ＳＰ３の三段階に変化する。この変速位置信号ＦＰＯＳと位置センサ１２８ｆの出力との関係がフロント制御部１２７ｆの記憶部に記憶されている。

変速位置信号ＦＰＯＳがＳＰ２のときには、これ以上シフトアップできないので何も処理せずにステップＳ３に移行する。変速位置信号ＦＰＯＳがＳＰ２ではないとき（すなわちＳＰ１のとき）には、ステップＳ１１に移行して変速位置信号ＦＰＯＳをＳＰ２にしてステップＳ３に移行する。これにより、モータ１２５ｆが回転してフロントディレーラ９７ｆがシフトアップ方向に第２位置ＳＰ２まで動作する。

第３スイッチ部１３１ｄがオンしたと判断すると、ステップＳ３からステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、変速位置信号ＦＰＯＳが第１位置ＳＰ１を示しているか否かを判断する。変速位置信号ＦＰＯＳがＳＰ１のときには、これ以上シフトダウンできないので何も処理せずにステップＳ４に移行する。変速位置信号ＦＰＯＳがＳＰ１ではないとき（すなわちＳＰ２のとき）には、ステップＳ１３に移行して変速位置信号ＦＰＯＳをＳＰ１にし、ステップＳ４に移行する。これにより、モータ１２５ｆが回転してフロントディレーラ９７ｆがシフトダウン方向に第１位置ＳＰ１まで動作する。

第２スイッチ部１３２ｕがオンしたと判断すると、ステップＳ４からステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、無条件に変速位置信号ＦＰＯＳを第３位置ＳＰ３にする。これにより、モータ１２５ｆが回転してフロントディレーラ９７ｆがシフトアップ方向に第３位置ＳＰ３に向けて動作する。ステップＳ１５では、第２スイッチ部１３２ｕがオフしたか否かを判断する。第２スイッチ部１３２ｕがオフするまでステップＳ１４に戻り、フロントディレーラ９７ｆを第３位置ＳＰ３に向けて動作させつづける。第２スイッチ部１３２ｕがオフすると、ステップＳ１６に移行し、変速位置信号ＦＰＯＳを第２位置ＳＰ２にする。これにより、フロントディレーラ９７ｆは、第２位置ＳＰ２に僅かにシフトダウン方向に移動じステップＳ２に戻る。

リア制御部１２７ｒでは、同様に、変速操作部１２１ｒのシフトアップ及びシフトダウンの操作に応じて１段ずつ又は複数段つづけてシフトアップ及びシフトダウンの制御が行われる。

表示制御部１１８では、電源が投入されると、変速位置情報ＦＰＯＳを取り込んで変速位置を表示する。

ここでは、操作部材１２１ｂを第３操作位置まで揺動させる第２操作により、フロントディレーラ９７ｆを最も歯数が多いスプロケットＦ２の第２位置ＳＰ２を超えて第３位置ＳＰ３まで移動させることができるので、チェーン落ちが生じてもチェーン９５をスプロケットＦ２にかけやすくなる。このため、チェーン落ちが生じても自転車を走行し続けやすくなる。

＜他の実施形態＞
（ａ）前記実施形態では、変速操作部１２１ｆ，１２１ｒをブレーキレバー１１６ｒ，１１６ｆに各別に設けたが、変速操作部１２１ｆ，１２１ｒの装着位置は、前記実施形態に限定されない。たとえば、ブレーキブラケット１１７ｆ，１１７ｒに設けてもよいし、ハンドル部１０４を含むフレーム１０２のいずれかに設けてもよい。

（ｂ）前記実施形態では、変速操作部１２１ｆで第２スイッチ部１３２ｕをオンするように構成したが、図１０に示すように、第２スイッチ部２３２ｕの操作用の単独の操作部材２２１ｂを設けてもよい。この操作部材２２１ｂは、たとえばブレーキブラケット１１７ｒの内側面に設けられている。第２スイッチ部２３２ｕは、操作部材２２１ｂにより押圧されるプッシュスイッチであり、操作部材２２１ｂが押圧されている間だけオンする。なお、操作部材２２１ｂの装着位置はブレーキブラケットに限定されず、ブレーキレバーに設けてもよいし、ハンドル部１０４ａを含むフレーム１０２のいずれかに設けてもよい。

（ｃ）前記実施形態では、変速操作部１２１ｆをブレーキレバー１１６ｒの後面に装着された装着部１２１ａ及び操作部材１２１ｂで構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１１に示すように、ブレーキレバー３１６ｒをブレーキブラケット３１７ｒに対して第１揺動軸Ｘ回りに揺動自在に装着するとともに、ブレーキレバー３１６ｒを揺動軸Ｘと食い違う第２揺動軸Ｙ回りに揺動する第１レバー部材３１６ａと、第２揺動軸Ｙ又はそれと平行な軸回りに揺動する第２レバー部材３１６ｂとで構成してもよい。

この場合、第１レバー部材３１６ａを第１揺動軸Ｘ回りに揺動させると制動操作を行える。また、第２揺動軸Ｙ又はそれと平行な軸回りにハンドルバー１１２の内側又は外側に第２操作部材３１６ｂを前記実施形態と同様に２段階に揺動させると、シフトアップ及びチェーン復帰用の第１操作及び第２操作がなされ、第２レバー部材３１６ｂを内側又は外側に揺動させるとシフトダウンの第３操作がなされるように３つのスイッチ部を配置してもよい。また、第２レバー部材３１６ｂの両方向に揺動によりシフトアップ及びシフトダウンの第１及び第３操作を行い、第１レバー部材３１６ａの内側又外側の一方向の揺動によりチェーン復帰用の第２操作を行えるように３つのスイッチ部を配置してもよい。

（ｄ）前記実施形態では、両方向に揺動する２つの変速操作部をフロントディレーラ及びリアディレーラの別に設けたが、変速方向別に２つの変速操作部を設けてもよい。たとえば、一方の変速操作部をフロントディレーラ及びリアディレーラのシフトアップ用にし、他方の変速操作部をフロントディレーラ及びリアディレーラのシフトダウン用にし、いずれか一方の変速操作部に第２スイッチ部を設け、チェーン復帰用の第２操作を行えるようにしてもよい。

（ｅ）前記実施形態では、第２操作用の第２スイッチ部を設けたが、第１操作用の第１スイッチ部１３１ｕの、たとえばダブルクリック操作や長押し操作などの第１操作とは異なる特殊な操作により第２操作を行えるようにしてもよい。

（ｆ）前記実施形態では、後ブレーキ操作装置１１３ｒにフロントディレーラ９７ｆ用の変速操作部１２１ｒを設け、前ブレーキ操作装置１１３ｆにリアディレーラ９７ｒ用の変速操作部１２１ｆを設けたが、本発明はこれに限定されず、前後のブレーキ操作部と前後の変速操作部とを揃えてもよい。

（ｇ）前記実施形態では、第２スイッチ部１３２ｕがオフするのを待って第３位置ＳＰ３から第２位置ＳＰ２に戻しているが、第２スイッチ部１３２ｕがオンしてから所定時間後に第２位置ＳＰ２に戻るようにしてもよい。特に、前記他の実施形態（ｅ）のように、特殊な操作により第２操作を実現する場合にはこのような制御が好ましい。

（ｈ）前記実施形態では、前後のスプロケット群９９ｆ，９９Ｒの枚数を２枚と１０枚を例に本発明を説明したが、フロントスプロケット群９９ｆの枚数は２枚又は３枚、リアスプロケット群９９ｒの枚数は６枚から１０枚の間が好ましい。なお、フロントスプロケット群９９ｆの枚数が３枚の場合、前述したように第３位置ＳＰ３は歯数が最も多い最大径のスプロケットの第２位置を軸方向外側に超えた位置である。

本発明の一実施形態が採用された自転車の側面図。そのハンドル右端部周りの側面拡大図。そのハンドル左端部周りの側面拡大図。その前後のスプロケット群の模式的配置図。フロント変速制御装置のシステム構成を示す機能ブロック図。自転車のハンドル右端周りの正面拡大図。変速操作部の正面図。変速制御システムの全体構成を示すブロック図。フロント制御部の制御フローチャート。他の実施形態の図３に相当する図。さらに他の実施形態のハンドル左端周りの斜視図。

符号の説明

３０フロント変速制御装置
９７ｆフロントディレーラ
９９ｆスプロケット群
１２０ａ第１動作部
１２０ｂ第２動作部
１２０ｃ第３動作部
１２１ｆ変速操作部
１２１ｂ，２２１ｂ操作部材
１３１ｕ第１スイッチ部
１３２ｕ，２３２Ｕ第２スイッチ部
Ｆ１，Ｆ２スプロケット
ＳＰ１第１位置
ＳＰ２第２位置
ＳＰ３第３位置
Ｐ１第１操作位置
Ｐ２第２操作位置
Ｐ３第３操作位置

Claims

電気制御可能なフロントディレーラを、軸方向外側に向かって歯数が多くなるように並べて配置された複数のスプロケットの間で移動させるための自転車用変速制御装置であって、
前記フロントディレーラの第１操作と第２操作との２つの操作を行える変速操作部と、
前記変速操作部の前記第１操作に応じて、隣り合う二つのスプロケットの歯数が少ないスプロケットに応じた第１位置から歯数が多いスプロケットに応じた第２位置に前記フロントディレーラを移動させる第１動作を行う第１動作部と、
前記変速操作部の前記第２操作に応じて、最も歯数が多いスプロケットに応じた前記第２位置を超えた第３位置に前記フロントディレーラを移動させる第２動作を行う第２動作部と、
を備えた自転車用変速制御装置。
前記変速操作部は、
第１操作位置から離反した第２操作位置に配置され、前記第１操作を行うための第１スイッチ部と、
前記第２操作位置から離反した第３操作位置に配置され、前記第２操作を行うための第２スイッチ部と、を有する、請求項１に記載の自転車用変速制御装置。
前記変速操作部は、前記第１操作位置から前記第２操作位置を通って前記第３操作位置まで移動可能であり、前記第１操作位置から第３操作位置に向かって操作されると、前記第２及び第３操作位置に各別に配置された前記第１及び第２スイッチ部を閉じる操作部材をさらに有する、請求項２に記載の自転車用変速制御装置。
前記操作部材は、軸回りに揺動自在であり、前記第１から第３操作位置は、揺動方向に間隔を隔てて配置されている、請求項３に記載の自転車用変速制御装置。
前記変速操作部は、
前記第１操作を行うための第１スイッチ部と、
前記第２操作を行うための第２スイッチ部と、
前記第１スイッチ部を操作するための第１操作部材と、
前記第２スイッチ部を操作するための第２操作部材とを、有する、請求項１に記載の自転車用変速制御装置。
変速操作部は、前記フロントディレーラの第３操作をさらに行え、
前記変速操作部の前記第３操作に応じて、前記第２位置から前記第１位置に前記フロントディレーラを移動させる第３動作を行う第３動作部をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の自転車用変速制御装置。
前記第３位置は、０．２ｍｍから７．５ｍｍの範囲で前記第２位置を超えた位置である、請求項１から６のいずれか１項に記載の自転車用変速制御装置。