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JP6730144B2 - 自転車用コンポーネント、および、その通信部 - Google Patents

自転車用コンポーネント、および、その通信部 Download PDF

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Description

本発明は、自転車用コンポーネント、および、その通信部に関する。
無線通信可能な通信部を含む自転車用コンポーネントが知られている。特許文献1は、その一例を開示している。
特開2015−27861号公報
通信部のデータの更新等のため、通信部を容易に交換できることが好ましい。
本発明の目的は、通信部を容易に交換できる自転車用コンポーネント、および、その通信部を提供することである。
(1)本発明に従う自転車用コンポーネントの一形態は、操作部と、前記操作部が操作されることで発電する発電部と、前記発電部により生み出された電力によって無線信号を送信する通信部と、前記通信部が着脱自在に取り付けられる取付部とを備え、前記通信部は、別の自転車用コンポーネントが備える別の取付部に着脱自在に取り付け可能である。
別の自転車用コンポーネントが備える別の取付部に通信部を着脱自在に取り付け可能であるため、通信部を容易に交換できる。
(2)前記(1)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記取付部は、前記通信部を挿入可能な凹部を含む。
このため、通信部が取付部により保護される。
(3)前記(2)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記通信部は、少なくとも部分的に前記取付部から露出するように前記取付部に取り付け可能である。
このため、通信部から送信された無線信号の移動が取付部に阻害されにくい。
(4)前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネントにおいて、内部空間を有する基部をさらに備え、前記取付部は、前記通信部が少なくとも部分的に前記内部空間に位置するように前記基部に設けられる。
このため、通信部が基部の外側に突出しにくい。
(5)前記(4)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記通信部を覆うように前記基部に装着される覆い部材をさらに備える。
このため、通信部が傷つきにくい。
(6)前記(5)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記覆い部材は、樹脂材料を含む。
このため、通信部から送信された無線信号の移動が覆い部材に阻害されにくい。
(7)前記(4)〜(6)のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記基部は、自転車のハンドルに取り付けられる。
このため、通信部を自転車のハンドル回りに配置可能であり、ユーザが自転車用コンポーネントを操作しやすい。
(8)前記(7)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記取付部は、前記基部が前記自転車のハンドルに取り付けられた状態において、前記基部の、前記自転車の中心面に近い側に設けられる。
このため、取付部に取り付けられる通信部が自転車の中心面の近くに配置され、通信部から送信された無線信号の移動がユーザに阻害されにくい。
(9)前記(1)〜(8)のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記通信部は、前記無線信号を送信する送信回路と、前記送信回路が設けられる通信部本体とを含む。
このため、送信回路が破損しにくい。
(10)前記(9)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記取付部は、カードスロットを含み、前記通信部本体は、前記カードスロットに挿入可能なカード形状を有する。
このため、ユーザが通信部を着脱しやすい。
(11)前記(9)または(10)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記通信部本体は、ハウジングを含み、前記送信回路は、前記ハウジング内に設けられる。
このため、送信回路が破損しにくい。
(12)前記(1)〜(11)のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記通信部と前記発電部とを電気的に接続する接続部と、を備え、前記通信部と前記発電部とが、離間している。
このため、通信部および発電部の配置の自由度が高められる。
(13)前記(1)〜(12)のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記無線信号は、駆動部を有する自転車用コンポーネントの動作を制御するための信号である。
自転車用コンポーネントに信号を送信するための配線が不要であるため、自転車の構成を簡素化できる。
(14)前記(13)に記載の自転車用コンポーネントにおいて、前記駆動部を有する自転車用コンポーネントは、電動変速機、電動アジャスタブルシートポスト、電動サスペンション、および、電動補助ユニットの少なくとも1つを含む。
電動変速機、電動アジャスタブルシートポスト、電動サスペンション、および、電動補助ユニットの少なくとも1つに信号を送信するための配線が不要であるため、自転車の構成を簡素化できる。
(15)本発明に従う通信部の一形態は、無線信号を送信または受信する通信部であって、操作部を有する自転車用コンポーネントが備える取付部と、駆動部を有する自転車用コンポーネントが備える取付部とに、着脱自在に取り付け可能である。
自転車用コンポーネントが備える取付部に通信部を着脱自在に取り付け可能であるため、通信部を容易に交換できる。
上記自転車用コンポーネント、および、その通信部によれば、通信部を容易に交換できる。
実施形態の自転車用コンポーネントが搭載される自転車の側面図。 図1のハンドルおよび操作装置の正面図。 図2の右ハンドルおよび第1の操作装置の側面図。 図3の通信部および取付部の斜視図。 図1の自転車用コンポーネントの電気的構成を示すブロック図。
(実施形態)
図1に示されるように、自転車10は、自転車本体12、フレーム14、前輪16、後輪18、ハンドル20、クランク22、フロントスプロケット24A、リアスプロケット24B、チェーン26、バッテリ28、および、自転車用コンポーネント30を備える。
自転車本体12は、フロントフォーク12Aを含む。フレーム14は、ヘッドチューブ14A、シートチューブ14B、ボトムブラケット14C、ダウンチューブ14D、チェーンステー14E、リアエンド14F、シートステー14G、および、ディレーラハンガー14Hを含む。
前輪16は、ホイール16Aおよびハブ軸16Bを含む。ハブ軸16Bは、フロントフォーク12Aにより支持される。
ハンドル20は、ヘッドチューブ14Aに取り付けられる。後輪18は、ホイール18Aおよびハブ軸18Bを含む。ハブ軸18Bは、リアエンド14Fにより支持される。
クランク22は、ボトムブラケット14Cに取り付けられる。クランク22は、ユーザの踏力により回転する。フロントスプロケット24Aは、クランク22に取り付けられる。リアスプロケット24Bは、後輪18のハブ軸18Bに取り付けられる。チェーン26は、フロントスプロケット24Aおよびリアスプロケット24Bに巻き掛けられる。クランク22とともに回転するフロントスプロケット24Aの回転がチェーン26によりリアスプロケット24Bに伝達され、リアスプロケット24Bおよび後輪18が回転する。
バッテリ28は、ダウンチューブ14Dに取り付けられる。バッテリ28は、自転車用コンポーネント30に電力を供給する。バッテリ28は、自転車用コンポーネント30と電線(図示略)により接続される。
自転車用コンポーネント30は、電動補助ユニット32、電動サスペンション34、電動アジャスタブルシートポスト36、サイクルコンピュータ38、電動フロントディレーラ40、電動リアディレーラ42、および、操作装置50を含む。
電動補助ユニット32は、駆動部32Aおよび制御部32Bを含む。電動補助ユニット32は、駆動部32Aによりクランク22の回転をアシストする。駆動部32Aの一例は電気モータである。駆動部32Aの回転は、減速機(図示略)を介してフロントスプロケット24Aに伝達される。一例では、駆動部32Aとフロントスプロケット24Aとの間にワンウェイクラッチが設けられる。ワンウェイクラッチは、クランク22に加えられたユーザの踏力が駆動部32Aに伝達されることを回避する。電動補助ユニット32は、アシスト比の異なる複数の動作モードを含む。電動補助ユニット32の動作モードは、ユーザがサイクルコンピュータ38を操作することにより切り替えられる。
電動サスペンション34は、フロントフォーク12Aに設けられる。電動サスペンション34は、弾性体(図示略)を含み、前輪16に加えられた衝撃を弾性エネルギーに変換することにより吸収する。弾性体の例は、ばね、空気、油、および、磁性流体等を含む流体が封入されたシリンダである。電動サスペンション34は、フロントフォーク12Aに対する前輪16の位置を変化可能に支持する。電動サスペンション34の動作状態は、例えば、電気的に駆動される駆動部34Aにより変更される。駆動部34Aの一例は、電動モータである。駆動部34Aは、バッテリ28から供給される電力によって駆動する。電動サスペンション34の動作状態は、変位状態、トラベル量、減衰力、および、反発力の少なくとも1つを含む。ユーザがサイクルコンピュータ38に電動サスペンション34の変位状態をロックする指示を入力すると、フロントフォーク12Aに対する前輪16の位置がロックされるように電動サスペンション34が動作する。ユーザがサイクルコンピュータ38に変位状態をアンロックする指示を入力すると、フロントフォーク12Aに対する前輪16の位置がアンロックされるように電動サスペンション34が動作する。
電動アジャスタブルシートポスト36は、シートチューブ14Bに支持される。電動アジャスタブルシートポスト36の一部は、シートチューブ14Bの内部に挿入される。電動アジャスタブルシートポスト36の動作状態は、電気的に駆動される駆動部36Aにより変更される。駆動部36Aの一例は、電動モータである。駆動部36Aは、バッテリ28から供給される電力によって駆動する。電動アジャスタブルシートポスト36の動作状態は、電動アジャスタブルシートポスト36の高さを含む。ユーザがサイクルコンピュータ38を操作することにより、駆動部36Aが駆動して電動アジャスタブルシートポスト36の高さが変更される。
サイクルコンピュータ38は、例えば、ハンドル20に設けられる。サイクルコンピュータ38は、電動補助ユニット32、電動サスペンション34、および、電動アジャスタブルシートポスト36と有線通信できるように接続される。サイクルコンピュータ38は、電動補助ユニット32、電動サスペンション34、および、電動アジャスタブルシートポスト36と通信可能な制御部38Aを備える。また、サイクルコンピュータ38は、電動補助ユニット32の動作モード、電動サスペンション34の動作状態、電動アジャスタブルシートポスト36の動作状態、電動フロントディレーラ40の変速段数、電動リアディレーラ42の変速段数、および、自転車10の走行状態のうちの少なくとも1つを表示可能なディスプレイ38Bを備える。
電動フロントディレーラ40は、電動変速機である。好ましくは、電動フロントディレーラ40は、シートチューブ14Bに取り付けられる。電動フロントディレーラ40は、駆動部40Aの駆動により、任意のフロントスプロケット24Aにチェーン26を掛け替え、自転車10の変速比を変更する。
電動リアディレーラ42は、電動変速機である。好ましくは、電動リアディレーラ42は、ディレーラハンガー14Hに取り付けられる。電動リアディレーラ42は、駆動部42Aの駆動により、任意のリアスプロケット24Bにチェーン26を掛け替え、自転車10の変速比を変更する。
図2に示されるように、操作装置50は、第1の操作装置52および第2の操作装置54を含む。第1の操作装置52は、例えば、右ハンドル20Aに取り付けられる。第1の操作装置52は、電動リアディレーラ42(図1参照)と無線通信できるように接続される。第2の操作装置54は、例えば、左ハンドル20Bに取り付けられる。第2の操作装置54は、電動フロントディレーラ40(図1参照)と無線通信できるように接続される。
図3に示されるように、第1の操作装置52は、基部56、固定部58、ブレーキレバー60、第1の操作部62、第2の操作部64、発電部66、通信部68、取付部70、覆い部材72、制御部74、および、接続部78を含む。
基部56は、内部空間56Aを有する。基部56は、例えば、自転車10の右ハンドル20Aに取り付けられる。内部空間56Aには、通信部68、および、制御部74が配置される。また、基部56は、ユーザによって握られるグリップ部分56Cを有する。
固定部58は、基部56と右ハンドル20Aとを連結する。
ブレーキレバー60は、ワイヤ(図示略)を介して自転車10のリアブレーキ10B(図1参照)と接続されている。ブレーキレバー60は、基部56に対して回転軸56Bの回りに回転可能に連結されている。ブレーキレバー60は、コイルばね(図示略)により、右ハンドル20Aから離間する方向に付勢されている。ユーザがブレーキレバー60を右ハンドル20Aに接近するように回転軸56Bの回りに回転させたとき、リアブレーキ10Bが後輪18を挟み込む。
第1の操作部62は、操作部分62Aおよびスイッチ62Bを含む。
操作部分62Aは、ユーザにより押される部分である。スイッチ62Bは、制御部74と有線通信または無線通信できるように接続されている。スイッチ62Bは、ユーザにより操作部分62Aを介して押されると、操作検出信号を制御部74に送信する。
第2の操作部64は、操作部分64Aおよびスイッチ64Bを含む。
操作部分64Aは、ユーザにより押される部分である。スイッチ64Bは、制御部74と有線通信または無線通信できるように接続されている。スイッチ64Bは、ユーザにより操作部分64Aを介して押されると、操作検出信号を制御部74に送信する。
発電部66は、例えば、ブレーキレバー60の内部に配置される。発電部66は、制御部74と接続部78を介して接続される。発電部66は、例えば、第1の操作部62または第2の操作部64が操作されることで発電する。発電部66は、圧電素子66Aを備える。ユーザにより操作部分62Aまたは操作部分64Aが操作されたとき、操作部分62Aまたは操作部分64Aが圧電素子66Aに押し付けられ、圧電素子66Aが発電する。なお、圧電素子66Aを含む発電部66としては、例えば、特開2006−351267号公報に記載の発電部が挙げられる。
図4に示されるように、通信部68は、通信部本体68Aおよび送信回路68Bを含む。通信部68は、発電部66により生み出された電力によって無線信号を送信する。無線信号は、駆動部32A、34A、36A、40A、42Aを有する自転車用コンポーネント30の動作を制御するための信号である。一例では、無線信号は、シフトアップ信号およびシフトダウン信号を含む。シフトアップ信号は、自転車10の変速比を大きくするための信号である。シフトダウン信号は、自転車10の変速比を小さくするための信号である。通信部68は、発電部66(図3参照)と離間している。通信部68は、少なくとも部分的に取付部70から露出するように取付部70に取り付けられる。
通信部本体68Aは、ハウジング68Cを含む。ハウジング68Cは、カード形状である。送信回路68Bは、ハウジング68C内に設けられる。送信回路68Bは、シフトアップ信号またはシフトダウン信号を電動リアディレーラ42の制御部42Bに送信する。
取付部70は、通信部68が着脱自在に取り付けられる。取付部70は、通信部68が少なくとも部分的に基部56の内部空間56Aに位置するように基部56に設けられる。取付部70は、基部56が自転車10の右ハンドル20Aに取り付けられた状態において、基部56の、自転車10の中心XA(図2参照)に近い側に設けられる。取付部70は、凹部80、および、一対の部材取付穴82を含む。
凹部80は、カードスロットであり、通信部68が挿入可能である。
一対の部材取付穴82は、凹部80の開口の上下に設けられている。部材取付穴82は、基部56の内部空間56Aと繋がっていない。
覆い部材72は、通信部68が凹部80に挿入された状態において、通信部68を覆うように基部56に装着される。覆い部材72は、樹脂材料を含む。一例では、覆い部材72の全体が樹脂材料により構成される。覆い部材72は、主部72A、および、一対の固定部72Bを含む。
主部72Aは、通信部本体68Aの短手方向に沿って延びる。一対の固定部72Bは、主部72Aの長手方向の一方の端部から基部56に向けて延びる。覆い部材72の一対の固定部72Bが一対の部材取付穴82に挿入されることにより、覆い部材72が基部56に固定される。
図5に示される制御部74は、通信部68と有線通信または無線通信できるように接続される。制御部74は、スイッチ62Bから操作検出信号が入力されたことに基づいて、シフトアップ要求信号を通信部68に送信する。通信部68の送信回路68Bは、シフトアップ要求信号が入力されたことに基づいて、シフトアップ信号を電動リアディレーラ42の制御部42Bに送信する。制御部42Bは、シフトアップ信号に基づいて、自転車10の変速比が大きくなるように駆動部42Aを動作させる。
制御部74は、スイッチ64Bから操作検出信号が入力されたことに基づいて、シフトダウン要求信号を通信部68に送信する。通信部68の送信回路68Bは、シフトダウン要求信号が入力されたことに基づいて、シフトダウン信号を電動リアディレーラ42の制御部42Bに送信する。制御部42Bは、シフトダウン信号に基づいて、自転車10の変速比が小さくなるように駆動部42Aを動作させる。
接続部78は、通信部68と発電部66とを電気的に接続する。接続部78の一例は、電線である。接続部78は、第1の接続部78A、および、第2の接続部78Bを含む。第1の接続部78Aは、発電部66と制御部74とを接続する。第2の接続部78Bは、制御部74と通信部68とを接続する。
図2に示される第2の操作装置54は、別の自転車用コンポーネントの一例である。第2の操作装置54は、第1の操作装置52と同様の構成を有する。第2の操作装置54は、例えば、左ハンドル20Bに取り付けられる。第2の操作装置54のブレーキレバー96は、ワイヤ(図示略)を介して自転車10のフロントブレーキ10A(図1参照)と接続されている。第2の操作装置54は、電動フロントディレーラ40(図1参照)と無線通信できるように接続される。第2の操作装置54は、第1の操作装置52の取付部70と同様の構造の取付部90を備える。通信部68は、第2の操作装置54が備える取付部90に着脱自在に取り付けられる。第2の操作装置54の取付部90は、別の自転車用コンポーネントが備える別の取付部の一例である。
取付部90に通信部68が取り付けられた状態において、ユーザにより第1の操作部92の操作部分92Aが操作されたとき、通信部68は、シフトダウン信号を電動フロントディレーラ40の制御部40B(図1参照)に送信する。また、取付部90に通信部68が取り付けられた状態において、ユーザにより第2の操作部94の操作部分94Aが操作されたとき、通信部68は、シフトアップ信号を電動フロントディレーラ40の制御部40Bに送信する。
(変形例)
本自転車用コンポーネント、および、その通信部が取り得る具体的な形態は、上記実施形態に例示された形態に限定されない。本自転車用コンポーネント、および、その通信部は、上記実施形態とは異なる各種の形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、本自転車用コンポーネント、および、その通信部が取り得る各種の形態の一例である。
・変形例の自転車用コンポーネント30によれば、取付部70と同様の構成の取付部がサイクルコンピュータ38に設けられる。この変形例の自転車用コンポーネント30によれば、通信部68は、電動補助ユニット32、電動サスペンション34、および、電動アジャスタブルシートポスト36の少なくとも1つに動作を制御するための無線信号を送信する。
・変形例の自転車用コンポーネント30によれば、電動補助ユニット32、電動サスペンション34、および、電動アジャスタブルシートポスト36の少なくとも1つに取付部70と同様の構成を有する取付部が設けられる。この変形例の自転車用コンポーネント30によれば、通信部68は、受信回路を備える。通信部68は、サイクルコンピュータ38から送信された無線信号を受信回路により受信する。
・変形例の自転車用コンポーネント30によれば、通信部68とバッテリ28とが電線により接続される。この変形例の通信部68は、バッテリ28から供給された電力により無線信号を送信する。
・変形例の自転車用コンポーネント30によれば、操作装置50の基部56は、グリップ部分56Cを有さない。この変形例の自転車用コンポーネント30は、例えば、マウンテンバイクに取り付けられる変速操作装置である。
・変形例の自転車用コンポーネント30によれば、取付部70は、基部56の表面に設けられ、通信部68を支持することが可能な形状のブラケットである。この変形例においては、通信部68は取付部70に取り付けられた状態において、一部または全部が基部56から露出する。
10…自転車、20…ハンドル、30…自転車用コンポーネント、34…電動サスペンション、36…電動アジャスタブルシートポスト、40…電動フロントディレーラ(電動変速機)、42…電動リアディレーラ(電動変速機)、56…基部、56A…内部空間、62、92…第1の操作部、64、94…第2の操作部、66…発電部、68…通信部、68A…通信部本体、68B…送信回路、68C…ハウジング、70、90…取付部、72…覆い部材、78…接続部、80…凹部。

Claims (15)

  1. 操作部と、
    前記操作部が操作されることで発電する発電部と、
    前記発電部により生み出された電力によって無線信号を送信する通信部と、
    前記通信部が着脱自在に取り付けられる取付部と、を備え、
    前記通信部は、別の自転車用コンポーネントが備える別の取付部に着脱自在に取り付け可能であり、前記別の取付部に装着された状態において、前記別の自転車用コンポーネントが備える別の操作部の操作に応じて無線信号を送信する、自転車用コンポーネント。
  2. 前記取付部は、前記通信部を挿入可能な凹部を含む、請求項1に記載の自転車用コンポーネント。
  3. 前記通信部は、少なくとも部分的に前記取付部から露出するように前記取付部に取り付け可能である、請求項2に記載の自転車用コンポーネント。
  4. 内部空間を有する基部をさらに備え、
    前記取付部は、前記通信部が少なくとも部分的に前記内部空間に位置するように前記基部に設けられる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
  5. 前記通信部を覆うように前記基部に装着される覆い部材をさらに備える、請求項4に記載の自転車用コンポーネント。
  6. 前記覆い部材は、樹脂材料を含む、請求項5に記載の自転車用コンポーネント。
  7. 前記基部は、自転車のハンドルに取り付けられる、請求項4〜6のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
  8. 前記取付部は、前記基部が前記自転車のハンドルに取り付けられた状態において、前記基部の、前記自転車の中心に近い側に設けられる、請求項7に記載の自転車用コンポーネント。
  9. 前記通信部は、前記無線信号を送信する送信回路と、前記送信回路が設けられる通信部本体とを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
  10. 前記取付部は、カードスロットを含み、
    前記通信部本体は、前記カードスロットに挿入可能なカード形状を有する、請求項9に記載の自転車用コンポーネント。
  11. 前記通信部本体は、ハウジングを含み、
    前記送信回路は、前記ハウジング内に設けられる、請求項9または10に記載の自転車用コンポーネント。
  12. 前記通信部と前記発電部とを電気的に接続する接続部と、を備え、前記通信部と前記発電部とが、離間している、請求項1〜11のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
  13. 前記無線信号は、駆動部を有する自転車用コンポーネントの動作を制御するための信号である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
  14. 前記駆動部を有する自転車用コンポーネントは、電動変速機、電動アジャスタブルシートポスト、電動サスペンション、および、電動補助ユニットの少なくとも1つを含む、請求項13に記載の自転車用コンポーネント。
  15. 前記通信部は、前記無線信号をさらに受信するように構成され、
    前記別の自転車用コンポーネントは、駆動部を有し、
    前記通信部は、前記操作部を有する自転車用コンポーネントが備える前記取付部と、前記別の自転車用コンポーネントが備える前記別の取付部とに、着脱自在に取り付け可能であり、
    前記通信部は、前記操作部を有する自転車用コンポーネントが備える前記取付部に装着された状態において無線信号を送信し、前記別の自転車用コンポーネントが備える前記別の取付部に装着された状態において無線信号を受信する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の自転車用コンポーネント。
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