(57)【要約】      （修正有）【課題】あらゆる対のスプロケット間の上下変速を最適に行える電子サーボ支援型変速装置を提供する。【解決手段】変速部における第１スプロケットからそれに隣接する第２スプロケットへの自転車用変速装置のチェーンの移動を要求する信号を受信するステップと、前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも小さい場合に、前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得るステップと、前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも大きい場合に、前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得るステップと、前記チェーンのガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記第１スプロケットから、前記第２スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置へ移動させるように前記変速部のアクチュエータ１６、１７を駆動するステップとを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用変速装置（８）を電子的にサーボ支援する方法であって、
ａ）少なくとも二つのスプロケットを有する変速部（９、１０）における第１スプロケット（１１、１２）からそれに隣接する第２スプロケット（１１、１２）への自転車用変速装置（８）のチェーン（１３）の移動を要求する信号を受信する（１０１、１０２）ステップと、
ｂ１）前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも小さい場合に（１０１）、前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得る（１０３）ステップと、
ｂ２）前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも大きい場合に（１０２）、前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得る（１０４）ステップと、
ｃ）前記チェーン（１３）のガイドエレメント（１４、１５）を、前記変速部（９、１０）の軸方向において、前記第１スプロケットから、前記第２スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置へ移動させるように、前記変速部（９、１０）のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する（１０９、１１０）ステップとを備えた方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第２スプロケット（１１、１２）の理論位置について非対称である方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得る（１０３）前記ステップ（ｂ１）が、
ｂ１１）前記第２スプロケットの理論位置を得る（１０５）ステップを有する方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得る（１０３）前記ステップ（ｂ１）が、
ｂ１２）所定のオーバーストローク量を前記第２スプロケットの理論位置に代数的に加算する（１０７）ステップを有する方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項において、
前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得る（１０４）前記ステップ（ｂ２）が、
ｂ２１）前記第２スプロケットの理論位置を得る（１０６）ステップを有する方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得る（１０４）前記ステップ（ｂ２）が、
ｂ２２）所定のオーバーストローク量を前記第２スプロケットの理論位置に代数的に加算する（１０８）ステップを有する方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項において、
ｃ１）前記ステップ（ｃ）で移動させた前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する（１１２、１１４、１１７〜１２１）ステップと、
ｄ）前記ガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記変速位置から、前記第２スプロケットの理論位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動する（１１６）ステップとを備えた方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｅ）所定の時間（Ｔ）だけ待機する（１１３〜１１４）ステップを有する方法。
【請求項９】
請求項７において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｆ）移動終了要求信号を待機する（１１７）ステップを有する方法。
【請求項１０】
請求項７において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｇ）所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）だけ待機する（１１８〜１１９）ステップと、
ｈ）移動終了要求信号を待機する（１１７）ステップとを有する方法。
【請求項１１】
請求項７において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｈ）所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過をモニターする（１１９、１２０）ステップと、
ｉ）移動終了要求信号の受信をモニターする（１１７）ステップとを有し、
前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号（１１９）の受信時（１１７）と前記所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過時（１１９）との遅い方に実行される方法。
【請求項１２】
請求項７において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｉ）移動終了要求信号の受信をモニターする（１１７）ステップと、
ｊ）所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過をモニターする（１２０、１２１）ステップとを有し、
前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信時（１１７）と前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過時（１２１）との早い方に実行される方法。
【請求項１３】
請求項７において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｈ）所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過をモニターする（１１９、１２０）ステップと、
ｉ）移動終了要求信号の受信をモニターする（１１７）ステップと、
ｊ）所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過をモニターする（１２０、１２１）ステップとを有し、
前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信（１１７）が前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過（１２１）よりも前である場合には、前記移動終了要求信号の受信時（１１７）と前記所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過時（１１９）との遅い方に実行され、前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過が前記移動終了要求信号の受信（１１７）よりも前である場合には、前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過時（１２１）に実行される方法。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項において、
前記変速位置もしくは前記オーバーストロークの量および／または前記所定の各時間（Ｔ、Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘ）の値を設定する（２０５）ステップを備えた方法。
【請求項１５】
自転車用変速装置（８）を電子的にサーボ支援するためのプログラムであって、
コンピュータで実行した場合に請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するのに適したプログラムコード手段を備え、少なくとも一つのマイクロコントローラで実行されるプログラム。
【請求項１６】
請求項１から１４までのいずれか一項に記載の方法のステップを実行する電子回路。
【請求項１７】
自転車（１）の後輪（４）のハブに設けられている少なくとも二つのスプロケット（１１）を有する変速部（９）の軸方向（Ａ）に、チェーン（１３）をガイドエレメント（１４）を介して移動させる、モータを有する後側アクチュエータ（１６）と、
自転車（１）のペダル・クランク軸（７）に設けられている少なくとも二つのスプロケット（１２）を有する変速部（１０）の軸方向（Ｂ）に、チェーン（１３）をガイドエレメント（１５）を介して移動させる、モータを有する前側アクチュエータ（１７）と、
各変速部（９、１０）における第１スプロケット（１１、１２）からそれに隣接する第２スプロケット（１１、１２）への前記チェーン（１３）の移動を要求する信号を発生する手段（４０；４３〜４６）と、
前記後側アクチュエータ（１６）と前側アクチュエータ（１７）とに接続され、前記チェーン移動要求信号を受信して、前記後側または前側アクチュエータ（１６、１７）を駆動する電子制御装置（４０）とを備えた自転車用変速装置（８）において、
前記電子制御装置（４０）が、前記ガイドエレメント（１４、１５）を、前記第１スプロケット（１１、１２）から、前記第１スプロケット（１１、１２）の直径が前記第２スプロケット（１１、１２）の直径よりも小さい場合には前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置へ、前記第１スプロケット（１１、１２）の直径が前記第２スプロケット（１１、１２）の直径よりも大きい場合には前記第２スプロケット（１１、１２）に対する下段変速位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータ（１６、１７）を駆動することを特徴とする自転車用変速装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第２スプロケット（１１、１２）の理論位置について非対称である自転車用変速装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８において、
前記電子制御装置（４０）が、所定の時間（Ｔ、Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘ）の経過および移動終了要求信号（１１７）の受信の一群から選ばれた少なくとも一つの条件を確認する手段（１１３〜１１４、１１７〜１２１）を有し、この確認手段（１１３〜１１４、１１７〜１２１）にしたがって、前記ガイドエレメント（１４、１５）を、前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置または下段変速位置から、前記第２スプロケット（１１、１２）の理論位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータ（１６、１７）を駆動する自転車用変速装置。
【請求項２０】
請求項１７から１９までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、少なくとも一つの第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置および／または下段変速位置を記憶する記憶手段（５２）を有する自転車用変速装置。
【請求項２１】
請求項１７から１９までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）の理論位置と、前記少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置または下段変速位置との間の差を表す少なくとも一つの較差を記憶する記憶手段（５１）を有する自転車用変速装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１において、
前記電子制御装置（４０）が、各スプロケット（１１、１２）の理論位置を表す情報を記憶する記憶手段（４９、５０）を有する自転車用変速装置。
【請求項２３】
請求項１７から２２までのいずれか一項において、
前記後側変速部（９）に対する前記ガイドエレメント（１４）の位置を示す後側カウンター（４７）と、
前記前側変速部（１０）に対する前記ガイドエレメント（１５）の位置を示す前側カウンター（４８）とを備えた自転車用変速装置。
【請求項２４】
請求項１７から２３までのいずれか一項において、
前記後側アクチュエータ（１６）と前側アクチュエータ（１７）の位置をそれぞれ検出して前記電子制御装置（４０）に供給する位置検出手段（１８、１９）を備え、その位置検出手段（１８、１９）が後側検出器（１８）および前側検出器（１９）で構成される自転車用変速装置。
【請求項２５】
請求項２４において、
前記電子制御装置（４０）が、前記位置検出手段（１８、１９）により検出された位置に基づいて、フィードバック制御方式で後側または前側アクチュエータ（１６、１７）を駆動する自転車用変速装置。
【請求項２６】
請求項２３または２４において、
前記後側アクチュエータと前側アクチュエータ（１６、１７）の各モータが、ステッピングモータであり、１ステップまたは整数倍のステップにわたって前記後側アクチュエータ（１６）または前側アクチュエータ（１７）が移動すると、前記後側カウンター（４７）または前側カウンター（４８）が単位量だけ増加または減少する自転車用変速装置。
【請求項２７】
請求項１７から２６までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）と前記後側および前側アクチュエータ（１６、１７）との間に配電盤（３０）を備えた自転車用変速装置。
【請求項２８】
請求項１７から２７までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、Ｃ−ＭＯＳ技術で作製した少なくとも一つのマイクロコントローラを有する自転車用変速装置。
【請求項２９】
請求項１７から２８までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、表示装置（６０）用のマイクロコントローラおよび／または手動入力手段（４３〜４６、６１〜６３）を制御する装置用のマイクロコントローラおよび／または配電盤（３０）用のマイクロコントローラを有する自転車用変速装置。
【請求項３０】
請求項２９において、
前記表示装置（６０）が取外し自在である自転車用変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車用電子サーボ支援型変速装置、自転車用変速装置をサーボ支援する方法、ならびに、その方法を実行する手段を有するプログラムおよび電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
自転車用電子サーボ支援型変速装置は、一般に下記の要素で構成される。
【０００３】
自転車の後輪のハブに設けられている少なくとも二つのスプロケットまたは歯車を有する変速部の軸方向において、第１方向（例えば、小径スプロケットから大径スプロケットへの方向または上段変速（upwards gear-shifting ）方向）、またはその第１方向とは反対の第２方向（例えば、大径スプロケットから小径スプロケットへの方向または下段変速（downwards gear-shifting ）方向）に、チェーンをチェーンガイドエレメント（以下、単にガイドエレメントという）を介して移動させる、モータを有する後側アクチュエータ。この場合、スプロケットまたは歯車は、ピニオンとも呼ばれ、ガイドエレメントは、後側ディレイラー（後側外装変速機）または単にギアシフトとも呼ばれる。
【０００４】
ペダル・クランク軸に設けられている少なくとも二つのスプロケットまたは歯車を有する変速部の軸方向において、第１方向（例えば、小径スプロケットから大径スプロケットへの方向または上段変速（upwards gear-shifting ）方向）、またはその第１方向とは反対の第２方向（例えば、大径スプロケットから小径スプロケットへの方向または下段変速（downwards gear-shifting ）方向）に、チェーンをガイドエレメントを介して移動させる、モータを有する前側アクチュエータ。この場合、スプロケットまたは歯車は、クラウンまたはギアとも呼ばれ、ガイドエレメントは、前側ディレイラー（前側外装変速機）または単にディレイラーとも呼ばれる。
【０００５】
各変速部における第１スプロケットからそれに隣接する第２スプロケットへのチェーンの移動を要求する信号を発生する、例えば自転車のハンドルの両把持部に設けたレバーのような手段。
【０００６】
後側アクチュエータと前側アクチュエータとに接続され、通常走行動作モード（normal ride operating mode）、すなわち、変速が乗り手（rider ）による手動で制御されるか、または、電子制御装置により半自動的または自動的に制御されるモード）では、チェーン移動要求信号を受信して、種々のスプロケットの物理的位置を表す論理位置（「論理値」）に基づいて、各変速部において第１スプロケットから第２スプロケットへチェーンを移動させるように、チェーン移動要求信号に応じて、後側または前側アクチュエータを駆動する電子制御装置。
【０００７】
所望の位置に達するとアクチュエータを停止させるように、アクチュエータひいてはガイドエレメントの位置を検出して、その位置を電子制御装置に知らせる後側検出器および前側検出器。
【０００８】
このような構成の自転車用電子サーボ支援型変速装置については、例えば、特許文献１〜６に開示されている。
【０００９】
特に、特許文献４には、位置検出器が絶対型で、（前側および後側の）ディレイラーの絶対位置に対応する電気信号を出力し、ディレイラーを（再び）切り替えた後に、例えば自転車の走行に伴う振動によりわずかに移動する分も含めて、ディレイラーの実際の位置をこの検出器が検出する変速装置が開示されている。
【００１０】
しかしながら、通常走行動作モードにおいて、第１スプロケットからそれに隣接する第２スプロケットへの変速を支援するためには、ガイドエレメント（ギアシフトまたはディレイラーのガイドエレメント）を第２スプロケットへ移動させるだけでは十分でないことが判明した。現に、ガイドエレメントと、チェーンが係合すべき第２スプロケットとの間には距離があり、また、変速時にはチェーンが傾斜していることから、チェーンを第２スプロケットに係合させるにはそのように移動させるだけでは十分とはいえない。
【００１１】
変速、特に上段への変速が達成されるためには、後側アクチュエータまたは前側アクチュエータは、一般に、第２スプロケットに対応する位置を超えて移動しなければならない。ところが、前側ディレイラーにおいてはチェーンは引張状態に置かれているから、それが簡単に達成できないといった問題がある。
【００１２】
第２スプロケットよりも進んだ位置へ移動すると、チェーンは第１スプロケットとの係合からはずれて第２スプロケットと係合する。
【００１３】
機械制御式変速装置においては、ガイドエレメントを移動させるアクチュエータの役割は、手動操作レバーとガイドエレメントの間で保護被覆内をスライド可能に延びているスチールケーブル（「ボーデンケーブル」）を有する制御機構により達成される。すなわち、レバーを第１方向に操作すると、スチールケーブルを介してガイドエレメントに引張力が作用するが、レバーを反対の第２方向に操作すると、スチールケーブルを介してガイドエレメントに押圧が作用するか、または、ケーブルとガイドエレメントが戻しばねの作用で復帰できる状態になる。
【００１４】
そこで、変速を容易にするために、本願出願人が製造している一部の機械制御式変速装置では、レバーの操作により、ガイドエレメントが隣接するスプロケットの位置に達するのに必要な距離よりも長い距離をガイドエレメントが移動するように、スチールケーブルが動かされる。制御レバーを解放すれば、戻しばねの作用で、スチールケーブル、したがって、ガイドエレメントが第２スプロケットに対応する位置へ戻る。換言すれば、制御レバーの操作によりガイドエレメントが、一時的に、変速部における隣接する二つのスプロケット間のピッチよりも、後ほど「オーバーストローク」と称するある量だけ大きく移動するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５４８０３５６号明細書
【特許文献２】米国特許第５４７０２７７号明細書
【特許文献３】米国特許第５８６５４５４号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１１０３４５６号明細書
【特許文献５】米国特許第６０４７２３０号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第３９３８４５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このような機械制御式変速装置には、スチールケーブルや戻しばねの張力を、定期的に、かつ比較的正確に、機械的に調整する必要がある。
【００１７】
また、このような機械的なものでは、オーバーストローク量が、すべての上下段への変速において同じように影響する単一値に調整されてしまう問題点がある。したがって、変速部におけるオーバーストローク量が一方向への変速（例えば上段への変速、上段変速）に最適に調整されると、反対方向への変速（例えば下段への変速、下段変速）について全体的に不十分になってしまう。これを避けるには、オーバーストロークの量を中間値に調整して、両方向への変速において最適ではないが、十分な成果を得るようにする必要がある。
【００１８】
前側変速部の場合、最大径である最外スプロケットへ上段変速を行うのは特に困難である。この場合では、オーバーストロークをもたせたとしても、それだけではチェーンの正確な係合を保証するには不十分である。熟練した乗り手であれば、前側ディレイラーをある時間だけオーバーストローク位置に維持することで、この問題を回避することができる。しかし、オーバーストローク位置に維持する時間は、乗り手の耳および／または目で判断するしかなく、したがって、短すぎて所望の結果が得られないか、長すぎて変速装置の機構やチェーンに好ましくない応力がかかって係脱するおそれがある。
【００１９】
本発明は、両方向、すなわち、上段の方向と下段の方向へのあらゆる対のスプロケット間の変速を最適に行える電子サーボ支援型変速装置などを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明の第１の構成は、自転車用変速装置（８）を電子的にサーボ支援する方法であって、
ａ）少なくとも二つのスプロケットを有する変速部における第１スプロケットからそれに隣接する第２スプロケットへの自転車用変速装置のチェーンの移動を要求する信号を受信するステップと、
ｂ１）前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも小さい場合に、前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得るステップと、
ｂ２）前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも大きい場合に、前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得るステップと、
ｃ）前記チェーンのガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記第１スプロケットから、前記第２スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動するステップとを備えている。
【００２１】
好ましくは、前記第２スプロケットに対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第２スプロケットの理論位置について非対称である。
【００２２】
前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得る前記ステップ（ｂ１）が、前記第２スプロケットの理論位置を得るステップを有してもよい。
【００２３】
また、前記第２スプロケットに対する上段変速位置を得る前記ステップ（ｂ１）が、ｂ１２）所定のオーバーストローク量を前記第２スプロケットの理論位置に代数的に加算するステップを有してもよい。
【００２４】
同様に、前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得る前記ステップ（ｂ２）が、前記第２スプロケットの理論位置を得る（１０６）ステップを有してもよい。
【００２５】
また、前記第２スプロケットに対する下段変速位置を得る前記ステップ（ｂ２）が、所定のオーバーストローク量を前記第２スプロケットの理論位置に代数的に加算するステップを有してもよい。
【００２６】
好ましくは、本方法において、
ｃ１）前記ステップ（ｃ）で移動させた前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持するステップと、それに続いて、
ｄ）前記ガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記変速位置から、前記第２スプロケットの理論位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動するステップとを備える。
【００２７】
ある実施形態においては、前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、所定の時間（Ｔ）だけ待機するステップを有する。
【００２８】
別の実施形態においては、前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、移動終了要求信号を待機するステップを有する。
【００２９】
さらに別の実施形態においては、前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、所定の最小時間だけ待機するステップと、移動終了要求信号を待機するステップとを有する。
【００３０】
さらに別の実施形態においては、前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、所定の最小時間の経過をモニターするステップと、移動終了要求信号の受信をモニターするステップとを有し、前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信時と前記所定の最小時間の経過時との遅い方に実行される。
【００３１】
さらに別の実施形態においては、前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、移動終了要求信号の受信をモニターするステップと、所定の最大時間の経過をモニターするステップとを有し、前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信時と前記所定の最大時間の経過時との早い方に実行される。
【００３２】
さらに別の実施形態においては、前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、所定の最小時間の経過をモニターするステップと、移動終了要求信号の受信をモニターするステップと、所定の最大時間の経過をモニターするステップとを有し、前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信が前記所定の最大時間の経過よりも前である場合には、前記移動終了要求信号の受信時と前記所定の最小時間の経過時との遅い方に実行され、前記所定の最大時間の経過が前記移動終了要求信号の受信よりも前である場合には、前記所定の最大時間の経過時に実行される。
【００３３】
好ましくは、本方法において、前記変速位置もしくは前記オーバーストロークの量および／または前記所定の各時間の値を設定するステップを備える。
【００３４】
本発明の第２の構成は、自転車用変速装置を電子的にサーボ支援するためのプログラムであって、コンピュータで実行した場合に前述の方法のステップを実行するのに適したプログラムコード手段を備え、少なくとも一つのマイクロコントローラで実行される。
【００３５】
前記プログラムは、コンピュータのメモリーに保存するか、または、読出し専用メモリーで実現されるようにしてもよい。
【００３６】
本発明の第３の構成は、前述の方法のステップを実行する電子回路である。
【００３７】
本発明の第４の構成は、
自転車の後輪のハブに設けられている少なくとも二つのスプロケットを有する変速部の軸方向に、チェーンをガイドエレメントを介して移動させる、モータを有する後側アクチュエータと、
自転車のペダル・クランク軸に設けられている少なくとも二つのスプロケットを有する変速部の軸方向に、チェーンをガイドエレメントを介して移動させる、モータを有する前側アクチュエータと、
各変速部における第１スプロケットからそれに隣接する第２スプロケットへの前記チェーンの移動を要求する信号を発生する手段と、
前記後側アクチュエータと前側アクチュエータとに接続され、前記チェーン移動要求信号を受信して、前記後側または前側アクチュエータを駆動する電子制御装置とを備えた自転車用変速装置において、
前記電子制御装置が、前記ガイドエレメントを、前記第１スプロケットから、前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも小さい場合には前記第２スプロケットに対する上段変速位置へ、前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも大きい場合には前記第２スプロケットに対する下段変速位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータを駆動することを特徴とする。
【００３８】
前記電子制御装置が、所定の時間の経過および移動終了要求信号の受信の一群から選ばれた少なくとも一つの条件を確認する手段を有してもよく、この確認手段にしたがって、前記ガイドエレメントを、前記第２スプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置から、前記第２スプロケットの理論位置へ移動させるように、前記後側または前側アクチュエータを駆動してもよい。
【００３９】
前記電子制御装置が、少なくとも一つの第２スプロケットに対する上段変速位置および／または下段変速位置を記憶する記憶手段を有してもよい。
【００４０】
また、前記電子制御装置が、少なくとも一つのスプロケットの理論位置と、前記少なくとも一つのスプロケットに対する上段変速位置または下段変速位置との間の差を表す少なくとも一つの較差を記憶する記憶手段を有してもよい。
【００４１】
どちらの場合にも、前記電子制御装置が、各スプロケットの理論位置を表す情報を記憶する記憶手段を有してもよい。
【００４２】
本自転車用変速装置は、前記後側変速部に対する前記ガイドエレメントの位置を示す後側カウンターと、前記前側変速部に対する前記ガイドエレメントの位置を示す前側カウンターとを備えている。
【００４３】
前記後側アクチュエータと前側アクチュエータの位置をそれぞれ検出して前記電子制御装置に供給する位置検出手段を備え、その位置検出手段が後側検出器および前側検出器で構成されてもよい。
【００４４】
その場合、前記電子制御装置が、前記位置検出手段により検出された位置に基づいて、フィードバック制御方式で後側または前側アクチュエータを駆動してもよい。
【００４５】
好ましくは、前記後側アクチュエータと前側アクチュエータの各モータが、ステッピングモータであり、１ステップまたは整数倍のステップにわたって前記後側アクチュエータまたは前側アクチュエータが移動すると、前記後側カウンターまたは前側カウンターが単位量だけ増加または減少する。
【００４６】
また、後側アクチュエータと前側アクチュエータのそれぞれのモータを、直流モータ、ブラシレスモータ、非同期モータ、油圧（hydraulic ）モータの中から選んでもよい。
【００４７】
前記電子制御装置と前記後側および前側アクチュエータとの間に配電盤を備えてもよい。
【００４８】
前記電子制御装置が、Ｃ−ＭＯＳ技術で作製した少なくとも一つのマイクロコントローラを有してもよい。
【００４９】
好ましくは、前記電子制御装置が、表示装置用のマイクロコントローラおよび／または手動入力手段を制御する装置用のマイクロコントローラおよび／または配電盤（３０）のマイクロコントローラを有する。
【００５０】
好ましくは、前記表示装置が取外し自在である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による電子サーボ支援型変速装置を備えた自転車の概略斜視図である。
【図２】本発明による電子サーボ支援型変速装置のブロック図である。
【図３】本発明による電子サーボ支援型変速装置を電子的にサーボ支援する方法のフローチャートである。
【図４】本発明による変速装置の前側および後側記憶手段の一例を示す概略図である。
【図５】本発明による変速装置の前側および後側記憶手段の別の例を示す概略図である。
【図６】本発明による変速装置の前側および後側記憶手段のさらに別の例を示す概略図である。
【図７】本発明による変速装置のオーバーストローク記憶手段の一例を示す概略図である。
【図８】本発明による変速装置のオーバーストローク記憶手段の別の例を示す概略図である。
【図９】本発明による変速装置のオーバーストローク記憶手段のさらに別の例を示す概略図である。
【図１０】本発明による変速装置のオーバーストローク記憶手段のさらに別の例を示す概略図である。
【図１１】本発明による変速装置のオーバーストローク記憶手段のさらに別の例を示す概略図である。
【図１２】本発明による変速装置のオーバーストローク記憶手段のさらに別の例を示す概略図である。
【図１３】本発明による変速装置の変速記憶手段の一例を示す概略図である。
【図１４】本発明による変速装置の変速記憶手段の別の例を示す概略図である。
【図１５】本発明による変速装置の変速記憶手段のさらに別の例を示す概略図である。
【図１６】本発明による方法における任意的なステップの一例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明による方法における任意的なステップの別の例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明による方法における任意的なステップのさらに別の例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明による方法における任意的なステップのさらに別の例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明による変速装置のモード選択を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳述する。
図１において、自転車１、特に競技用自転車は、周知のように後輪４の支持構造体３と前輪６を支持するフォーク５とを構成する管部材で形成したフレーム２を備えている。管構造のハンドル７０は、フォーク５と連結され、フォーク５を操縦できる。
【００５３】
フレーム２の下部に、従来型のペダルクランクまたはペダル機構７の軸が支持されていて、符号８で示した本発明による電子サーボ支援型変速装置を介して後輪４を作動させるようになっている。
【００５４】
前記変速装置８は、実質的には後側変速部９と前側変速部１０で構成される。後側変速部９は、直径の異なる複数の歯車、スプロケットまたはピニオン１１を含み、それらは後輪４の軸Ａと同軸に配置されている。図示の実施形態では歯車、スプロケットまたはピニオン１１は１０個あるものとして示しているが、９個、１１個またはそれ以外の数でもよい。同様に、前側変速部１０は、直径の異なる複数の歯車、スプロケット、クラウンまたはギア１２を含み、それらはペダルクランク７の軸Ｂと同軸に配置されている。図示の実施形態では歯車、スプロケット、クラウンまたはギア１２は３個あるものとして示しているが、２個でもそれ以外の数でもよい。
【００５５】
後側変速部９のスプロケット１１と前側変速部１０のスプロケット１２は、ループ状の動力伝達チェーン（変速チェーン、transmission chain）１３により選択的に係合されて、電子サーボ支援型変速装置８を介していくつかの異なった変速比（ギア比）が得られるようになっている。
【００５６】
すなわち、後側変速部９のガイドエレメントまたは後側ディレイラー（もしくは単にギアシフト）１４および／または前側変速部１０のガイドエレメントまたは前側ディレイラー（もしくは単にディレイラー）１５を移動させることにより、いくつかの異なった変速比が得られる。
【００５７】
後側ディレイラー１４と前側ディレイラー１５は、それぞれ対応するアクチュエータ１６、１７（図２）により制御され、各アクチュエータ１６、１７は、関節で連結された平行四辺形の機構と、その機構を変形させる減速機付き電気モータとを有する。
【００５８】
これらのアクチュエータ１６、１７に、後側ディレイラーの位置センサーまたは後側検出器１８と、前側ディレイラーの位置センサーまたは前側検出器１９が（図２）、対応して接続されている。
【００５９】
後側および前側ディレイラー１４、１５、対応するアクチュエータ１６、１７、対応する位置センサーまたは検出器１８、１９の詳細な構成については、本発明の対象ではないのでここでは詳述しないが、例えば前記特許文献に開示されている。
【００６０】
特に、検出器１８、１９としては、前記特許文献４に開示されているような型式が好ましく、後側および前側ディレイラー１４、１５の絶対位置を示す電気信号を発生できる。
【００６１】
電子配電盤３０には、電池が設けられ、アクチュエータ１６、１７のモータ、検出器１８、１９、マイクロプロセッサー電子制御装置４０、そして好ましくは表示装置６０にも、電力を供給する。電池としては充電式が好ましく、その電池を充電するために、よく知られているように、後側ディレイラー１４が発電機４０を有するのが好ましい。
【００６２】
本明細書および特許請求の範囲において、電子制御装置４０とは論理演算装置を意味しているが、それに限らず、表示装置６０および／または電子配電盤３０および／または命令装置（command unit）に割り当てられる一つ以上のマイクロプロセッサーのような物理装置で構成してもよい。
【００６３】
その意味で、電子制御装置４０は、マイクロプロセッサーの他に、電子変速装置の管理プログラムをコード化する命令を記憶する一つ以上のデバイス、前記プログラムを実行するためのサービス変数（service variables ）を一時記憶するためのデバイス（レジスター）、後述するある値の揮発性記憶、不揮発性記憶または永久記憶のためのデバイスを含む記憶手段を有している。前記値に関し、本明細書および特許請求の範囲において、前記の記憶手段は、後側記憶手段、前側記憶手段、オーバーストローク記憶手段、変速記憶手段に分かれている。しかし、このような分け方は機能的な面からなされたものであって、必ずしも記憶デバイスの物理的な分け方に対応するものではない。換言すれば、前述の記憶手段のそれぞれに一つ以上の物理的デバイスを利用してもよいし、逆に、前述の各記憶手段を、それぞれに物理的に対応するデバイスで実現するか、一つ以上の物理的なデバイスの記憶域を割り当てることで実現してもよい。
【００６４】
記憶デバイスは、読出し専用メモリー、追記型（１回書込み、write once）メモリー、読書きランダムアクセスまたはシリアルアクセスメモリーなどの一種以上のメモリーで構成でき、光学メモリー、磁気メモリーなど種々の技術により製造できる。
【００６５】
記憶デバイスは、表示装置６０および／または電子配電盤３０および／または命令装置に内蔵させてもよく、別個の装置としてもよい。
【００６６】
好ましい実施形態においては、表示装置６０を自転車１から取外し自在として、電子制御装置４０の記憶手段の少なくとも一部を表示装置６０に内蔵する。その場合、電子サーボ支援型変速装置８の種々のパラメーターについてユーザーが設定する値は、表示装置６０に内蔵した記憶手段に記憶させておくのが好ましい。そのような実施形態は、特に競技用自転車の場合、つまりユーザーが設定する値が乗り手のノウ・ハウを反映するために秘密にしておく必要のある場合に有利である。また、比較的高価な表示装置を取外し自在にして盗難などから保護することもできる点でも、有利である。
【００６７】
電子配電盤３０は、例えば、ハンドル７０のどこかの管、または、例えば飲水ビン（図示せず）の支持体のあるフレーム２のどこかの管、または、表示装置６０に内蔵してもよいが、ハンドル７０の中央部に内蔵するのが好ましい。
【００６８】
種々の構成要素間での情報の授受は電線を介して行われるが、この電線はフレーム２の管内に収納するのが好ましく、また、例えばブルートゥース・プロトコルによる無線方式で行うのが好ましい。
【００６９】
自転車の走行時においては、一方のスプロケットからそれに隣接してチェーンが係合すべき他方のスプロケットへの移動を要求する信号（上段への変速要求信号または下段への変速要求信号）が、手動命令装置により、または電子制御装置４０により半自動的もしくは自動的に設定され、その信号に基づいて、後側および前側ディレイラー１４、１５は、電子制御装置４０により、対応するアクチュエータ１６、１７を介して制御される。手動命令装置は、例えば、後側変速部９についての上段および下段への変速信号に関する、ハンドル７０の一方の把持部のブレーキレバー４１に取り付けられたレバー４３、４４と、前側変速部１０についての上段および下段への変速信号に関する、ハンドル７０の他方の把持部のブレーキレバーに取り付けられたレバー４５、４６（図２）とで構成できる。なお、煩雑を避けるために、図１にはレバー４５、４６を図示していない。
【００７０】
レバー４３、４４（４５、４６）の代わりに、二つの手動操作式ボタン、または、揺動レバー（swing lever ）で操作される二つのボタンを用いてもよい。
【００７１】
電子制御装置４０は二つの検出器１８、１９と接続されていて、後側ディレイラー１４と前側ディレイラー１５が所望の位置に達すると、それぞれに対応するアクチュエータ１６、１７のモータを停止させる。これによって、手動命令装置４３、４４、４５、４６からまたは電子制御装置４０により移動要求信号（上段または下段への変速要求信号）が発せられたときに、チェーンが、隣接する大径スプロケット１１または小径スプロケット１２に係合できる。本明細書および特許請求の範囲においては、そのような所望の位置を「変速位置（gear-shifting position）」という。本発明によれば、後述するように、後側または前側変速部９、１０の少なくとも一つのあるスプロケット１１、１２についての変速位置は、上段への変速（上段変速）か、下段への変速（下段変速）かに応じて異なっているのが好ましく、より好ましくは、上段変速位置と下段変速位置は、スプロケットの理論位置について非対称である。
【００７２】
別の実施形態では、アクチュエータ１６、１７のそれぞれのモータは、上段または下段への変速ごとに適切な数のステップだけ駆動されて自動的に停止するステッピングモータで構成するのが好ましく、この場合、検出器１８、１９は、変速位置に達しなかった場合にアクチュエータ１６、１７のそれぞれのモータをもう一度駆動できるように電子制御装置４０へフィードバック信号を供給するのに利用する。これは、例えば、乗り手のペダルの踏み方にある程度依存する、ディレイラー１４、１５による抵抗トルクが非常に大きく、ステッピングモータによる最大トルクよりも大きいことに起因している。
【００７３】
さらに、本発明において、電子制御装置４０は、後側カウンター４７と前側カウンター４８を有している。これらのカウンターは、例えばレジスターまたは電子制御装置のメモリーセルに記憶させた変数で実現してもよい。
【００７４】
変速装置８は、通常走行動作モードにおいて、アクチュエータ１６、１７を駆動するとともに位置を追跡して、ステッピングモータによる各ステップごとに例えば１単位だけ、および／または検出器１８、１９の表示値に基づいて、カウンター４７、４８を増加または減少させる。
【００７５】
本発明の電子サーボ支援型変速装置８のいくつかの実施形態においては、電子制御装置４０の記憶手段は、図４から図６を参照しながら後述するように、後側変速部９のスプロケット１１の理論位置のための後側記憶手段４９と、前側変速部１０のスプロケット１２の理論位置のための前側記憶手段５０とを有している。
【００７６】
前側および後側記憶手段４９、５０に記憶されているスプロケット１１、１２のそれぞれの理論位置は、ディレイラー１４、１５がそのときの所望のスプロケット１１、１２に係合しているときにカウンター４７、４８が示す値を意味する。
【００７７】
本発明による電子サーボ支援型変速装置８のそのような実施形態においては、電子制御装置４０の記憶手段は、「オーバーストローク量」と称する少なくとも一つの較差（differential amount ）のためのオーバーストローク記憶手段５１（図７から図１２を参照しながら後述する）も有している。このオーバーストローク量は、記憶手段４９および／または５０により表されるスプロケット１１および／または１２の理論位置と、変速それ自体を支援すべく上段および／または下段への変速中にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５が占める位置、すなわち、前述の上段および／または下段変速位置とのオフセット量を表している。
【００７８】
電子サーボ支援型変速装置８のための本発明による方法を示し、後側変速部９と前側変速部１０のどちらにもあてはまる図３のフローチャートを参照する。ステップ１００において、チェーン１３が第１スプロケット１１（１２）に係合し、カウンター４７（４８）が第１論理値を有しているとすると、乗り手がステップ１０１において手動による上段への変速要求制御器４３（４５）を作動させると、もしくは、ステップ１０２において手動による下段への変速要求制御器４４（４６）を作動させると（または、このような要求が電子制御装置４０自体から発生すると）、電子制御装置４０は、まず、ステップ１０３または１０４において第２スプロケット１１（１２）のための変速位置を得るために出力を出す。本発明によれば、この変速位置は、第１スプロケットの直径が第２スプロケットの直径よりも小さい場合には（ステップ１０３）上段変速位置であり、逆に、第１スプロケットの直径が第２スプロケットの直径よりも大きい場合には（ステップ１０４）下段変速位置である。前述したように、少なくとも一つの第２スプロケットにおいて、下段変速位置は上段変速位置とは異なっているのが好ましく、上下段変速位置が、第２スプロケットの理論位置に関し非対称になっているのがより好ましい。
【００７９】
ステップ１０３で上段変速位置が得られると、または、ステップ１０４で下段変速位置が得られると、電子制御装置４０は、ステップ１０９または１１０において、カウンター４７（４８）が上段変速位置または段変速位置を示す値に達するまで、チェーンを、第１スプロケットから第２スプロケットへの第１方向に、軸Ａ（Ｂ）に沿って、移動させるべく、アクチュエータ１６（１７）を駆動する。
【００８０】
各アクチュエータ１６、１７がステッピングモータを有するものであれば、ステッピングモータの第１方向もしくは第２方向への１ステップまたは整数倍のステップの回転を、対応するカウンター４７、４８の単位増加または単位減少に対応させることができて、有利である。
【００８１】
前述の駆動ステップの後、電子制御装置４０は、図３において破線で囲ったステップ１１１、１１２で示すように、また図１６から図１９を参照しながら後述するように、維持／再位置決めステップ（stay and repositioning step ）を所望に応じて実行するようにしてもよい。そのようなステップは、アクチュエータ１６（１７）を駆動して、記憶手段４９（５０）から直接読み出されるか、または、記憶手段４９（５０）から読み出される情報から導き出される第２スプロケット１１（１２）の理論位置にカウンター４７（４８）が達するまで、軸Ａ（Ｂ）に沿って第１方向または反対の第２方向にチェーンを移動させることを含む。
【００８２】
このような実施形態においては、上段変速位置を得るステップ（ステップ１０３）または下段変速位置を得るステップ（ステップ１０４）は、
ステップ１０５または１０６において、後側記憶手段４９（前側記憶手段５０）から第２スプロケット１１（１２）の理論位置を直接読み出すか、または、後述のように記憶手段４９（５０）から読み出した情報に基づいて理論位置を導き出すことにより記憶手段４９（５０）から理論位置を得て、
第２スプロケット１１（１２）の理論位置に、オーバーストローク記憶手段５１に記憶されている適切なオーバーストローク量を後述のように代数的に加算する（ステップ１０７および／または１０８）ことにより、実行する。
【００８３】
図４に示す実施形態においては、後側および前側記憶手段４９、５０は、対応する変速部９、１０におけるスプロケット１１、１２の物理的位置を表す、変速部９、１０の各スプロケット１１、１２に関する値を直接記憶するのに適している。したがって、後側変速部９が１０個のスプロケットまたはピニオン１１を有する一例においては、後側記憶手段４９は、直径が最小のスプロケットに関する論理値（logic value ）Ｒ１、そのスプロケットのすぐ隣で直径がわずかに大きいスプロケットに関する論理値Ｒ２、そのスプロケットのすぐ隣で直径がさらに大きいスプロケットに関する論理値Ｒ３など、最大直径のスプロケットに関する論理値Ｒ１０まで記憶するのに適している。他方、前側変速部１０が３個のスプロケットまたはクラウン１２を有する一例においては、前側記憶手段５０は、最小直径のスプロケットに関する論理値Ｆ１と、直径が中間のスプロケットに関する論理値Ｆ２と、最大直径のスプロケットに関する論理値Ｆ３とを記憶するのに適している。
【００８４】
前述のような実施形態においては、電子制御装置４０は、ステップ１０５または１０６において、第２スプロケット１１、１２に関する値を記憶手段４９、５０から直接読み出すことにより、第２スプロケット１１、１２の理論位置を得る。
【００８５】
図５に示す実施形態にあっては、後側記憶手段４９は各対の隣接するスプロケット１１に関する較差を記憶するのに適している。したがって、後側変速部９が１０個のスプロケットまたはピニオン１１を有する一例においては、後側記憶手段４９は、最小直径のスプロケット１１とそれにすぐ隣接する（直径はわずかに大きい）スプロケット１１との対に関する較差ΔＲ１―２と、その隣接するスプロケット１１とまたそれに隣接するスプロケットとの対に関する較差ΔＲ２−３など、最大直径のスプロケット１１を含む対に関する較差ΔＲ９−１０まで記憶するのに適している。他方、前側変速部１０が３個のスプロケットまたはクラウン１２を有する一例においては、前側記憶手段５０は、二つの較差ΔＦ１−２とΔＦ２−３を記憶するのに適している。最小直径のスプロケットの理論位置がカウンター４７、４８のゼロ値に対応しない場合、前側および後側記憶手段４０、５０はそのような理論位置Ｒ１、Ｆ１を記憶するのにも適している。
【００８６】
そのような実施に形態においては、電子制御装置４０は、ステップ１０５（またはステップ１０６）において、チェーン１３がステップ１００において第１スプロケットに係合しているのであれば、前側および後側記憶手段４９、５０に記憶されている、第１スプロケット１１、１２とそれにすぐ隣接して直径がわずかに大きい（または小さい）第２スプロケット１１、１２とからなる対に関する較差をカウンターの現在値に加算するか、その較差をカウンターの現在値から減算することにより、第２スプロケット１１、１２の理論位置を得る。
【００８７】
ステップ１００でカウンターの現在値を利用する代わりに、特に維持／再位置決めステップ１１１（１１２）がない場合、電子制御装置４０は、ステップ１０５（またはステップ１０６）において、第２スプロケットとそれに隣接して直径のより小さいスプロケット（上段への変速の場合では第１スプロケット）とからなるスプロケットの対に関する較差と、直径のより小さいスプロケットの対に関するすべての較差と、もしあれば最小直径のスプロケットに関する値とを加算することにより、第２スプロケット１１、１２の理論位置を得る。
【００８８】
変速部９、１０が所定ピッチだけ等しく隔離されているスプロケット１１、１３を有する場合の実施形態においては、後側記憶手段４９と前側記憶手段５０（図６）は、単一の較差ΔＲとΔＦとを記憶するのに適している。後側変速部９の隣接するスプロケット１１間のピッチが、前側変速部１０の隣接するスプロケット１２間のピッチと等しければ、記憶手段は例えば前側記憶手段４９の一つだけである。最小直径のスプロケットの理論位置がカウンター４７、４８のゼロ値に対応しない場合では、前側および後側記憶手段４９、５０はそのような理論位置Ｒ１、Ｆ１を記憶するのにも適している。
【００８９】
そのような実施形態においては、電子制御装置４０は、ステップ１０５（またはステップ１０６）において、チェーン１３がステップ１００において第１スプロケットに係合している場合に較差ΔＲまたはΔＦをカウンターの現在値に加算するか、カウンターの現在値から減算することにより、第２スプロケット１１、１２の理論位置を得る。
【００９０】
別の方法として、電子制御装置４０は、較差ΔＲまたはΔＦと、第２スプロケットおよびそれに隣接して直径のより小さいスプロケット（上段への変速の場合では第１スプロケット）からなるスプロケットの対と直径のより小さいすべての隣接するスプロケットの対の数（第２スプロケットが変速部のｊ番目のものであれば、ｊ−１）との積と、もしあれば最小直径のスプロケットに関する値をそれに加算することにより、第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るようにしてもよい。
【００９１】
前側および後側記憶手段４９、５０の実施形態にかかわらず、オーバーストローク記憶手段５１には種々の実施形態が考えられる。
【００９２】
図７に示す本発明の実施形態では、一般に相対数（relative number ）で表される一つだけのオーバーストローク量（amount of overstroke）Ｅが用意されている。
【００９３】
電子制御装置４０は、図３に示すフローチャートにしたがって、前記単一のオーバーストローク量Ｅを種々の方法で利用できる。第１の特に好ましい方法では、ステップ１０７つまり上段への変速の場合であってステップ１０８がない（absent）場合に、前述のようにしてステップ１０５で得られた第２スプロケットの理論位置に、オーバーストローク量Ｅが代数的に加算され、このような場合、前記オーバーストローク量Ｅは、通常、正の数で表される。
【００９４】
第２の方法では、ステップ１０８つまり下段への変速の場合であってステップ１０７がない場合に、ステップ１０６で得られた第２スプロケットの理論位置に、オーバーストローク量Ｅが代数的に加算され、このような場合、前記オーバーストローク量Ｅは、通常、負の数で表され、それゆえ、第２スプロケットの理論位置からその絶対値が減算される。
【００９５】
第３の方法では、ステップ１０７つまり上段への変速の場合には、ステップ１０５で得られた第２スプロケットの理論位置に、オーバーストローク量Ｅが代数的に加算され、一方、ステップ１０８つまり下段への変速の場合には、ステップ１０６で得られた第２スプロケットの理論位置に、符号を逆転したもの（−Ｘは、Ｘの符号を逆転したものを表す）が代数的に加算される。このような場合、前記オーバーストローク量Ｅは、通常、正の数で表される。
【００９６】
なお、オーバーストローク量Ｅと、ステップ１０５または１０６で得られ、後側および前側記憶手段４９、５０に直接または間接的に記憶された第２スプロケット１１、１２の理論位置とは、制御装置４０での使い方に応じて、特に第２スプロケットの理論位置がスプロケット自体の物理的位置に関して補正される第２および第３の方法においては、適切な値を有するものでなければならない。
【００９７】
チェーン１３は、前側変速部１０のガイドエレメント１５のところでは引張状態にあり、後側変速部９のガイドエレメント１４のところではそうなっていないので、本発明による電子サーボ支援型変速装置８とそれをサーボ支援する方法とを簡単にするためには、代数的加算ステップ１０７、１０８を、さらに簡単にするためには、代数的加算ステップ１０７だけを、上段への変速の場合の前側変速部１０に対してのみ、または最大直径のスプロケット１２への変速の場合の前側変速部１０に対してのみ、設ければ十分である。
【００９８】
図８の実施形態においては、オーバーストローク記憶手段５１は、上段への変速のためのオーバーストローク量Ｅ＋と下段への変速のためのオーバーストローク量Ｅ−とを記憶するのに適しており、これらのオーバーストローク量は一般に相対数で表されている。より具体的には、上段への変速のためのオーバーストローク量Ｅ＋は正の数で、また、下段への変速のためのオーバーストローク量Ｅ−は負の数で表されている。
【００９９】
上段への変速の場合、電子制御装置４０は、図３のステップ１０７において、上段への変速のためのオーバーストローク量Ｅ＋を、ステップ１０５で得た第２スプロケット１１、１２の理論位置に代数的に加算し、下段への変速の場合には、電子制御装置４０は、ステップ１０８において、下段への変速のためのオーバーストローク量Ｅ−を、ステップ１０６で得た第２スプロケット１１、１２の理論位置に代数的に加算する。
【０１００】
また、この実施形態において、本発明による電子サーボ支援型変速装置８およびそれをサーボ支援する方法を簡単にするためには、前側変速部１０に対してのみ代数的加算ステップ１０７、１０８を設ければ十分である。
【０１０１】
これに対し、前述したように、後側および前側変速部９、１０においてガイドエレメント１４、１５でのチェーン１３の張力が異なっていることから、また、後側変速部９で隣接するスプロケット１１、１２間のピッチが、前側変速部１０で隣接するスプロケット１１、１２間のピッチと異なっていることから、さらに、ガイドエレメント１４、１５とスプロケット１１、１２との間隔が二つの変速部９、１０で異なっていることから、後側変速部９と前側変速部１０とで適用するオーバーストローク量を異ならせるのが好ましい。
【０１０２】
このように、図９に示す実施形態では、オーバーストローク記憶手段５１は、後側変速部９のための単一のオーバーストローク量ＥＲと前側変速部１０のための単一のオーバーストローク量ＥＦとを記憶するのに適しており、各オーバーストローク量は、図７の実施形態について前述した三つの方法のいずれかにおいて電子制御装置４０によって独立して利用されるとともに、図７を参照しながらあらましを説明した他の条件があてはまる。
【０１０３】
図１０に示す実施形態では、オーバーストローク記憶手段５１は、後側変速部９での上段への変速のためのオーバーストローク量ＥＲ＋と下段への変速のためのオーバーストローク量ＥＲ−と、前側変速部１０での上段への変速のためのオーバーストローク量ＥＦ＋と下段への変速のためのオーバーストローク量ＥＦ−とを記憶するのに適していて、各オーバーストローク量は、図８の実施形態について前述した方法で利用される。
【０１０４】
この実施形態によるオーバーストローク量ＥＲ＋、ＥＲ−、ＥＦ＋、ＥＦ−も、通常、相対値で表されるが、一般に、オーバーストローク量ＥＲ＋、ＥＦ＋は、第２スプロケット１１、１２の理論位置にその絶対値が加算されるように正の数になるのに対し、オーバーストローク量ＥＲ−、ＥＦ−は、第２スプロケット１１、１２の理論位置からその絶対値が減算されるように負の数になる。これは、第１スプロケットから第２スプロケットへの変速を援助するためには、ガイドエレメント１４、１５を、第１スプロケットから遠のいて第２スプロケットを超えた（通り越した）変速位置に移動させるのが適切であると判明したからである。
【０１０５】
単一の変速に関して本発明による電子サーボ支援型変速装置８およびそれをサーボ支援する方法の作用を最適化する上で好ましい実施形態においては、図１１に示すオーバーストローク記憶手段は、後側変速部９の各スプロケットのオーバーストローク量ＥＲｊと、前側変速部１０の各スプロケットのオーバーストローク量ＥＦｊとを記憶するのに適している。これらのオーバーストローク量ＥＲｊとＥＦｊは、図７に示した実施形態について説明した三つの方法でのステップ１０７および／またはステップ１０８において、電子制御装置４０により管理される。すなわち、上段への変速の場合に第２スプロケット（より直径の大きいスプロケット）に関するオーバーストローク量ＥＲｊまたはＥＦｊが第２スプロケットの理論位置に代数的に、特に絶対値で加算される、最初に説明した方法が利用されるのであれば、ステップ１０８はなく、（第２スプロケットとしての）最小直径のスプロケットに関するオーバーストローク量は設けられず、下段への変速の場合に第２スプロケット（より直径の小さいスプロケット）に関するオーバーストローク量ＥＲｊまたはＥＦｊが第２スプロケットの理論位置に代数的に、特に絶対値で加算される、第２に説明した方法が利用されるのであれば、ステップ１０７はなく、（第２スプロケットとしての）最大直径のスプロケットに関するオーバーストローク量は設けられない。
【０１０６】
この実施形態によれば、図１２に示すオーバーストローク記憶手段は、各変速部９、１０の（第２スプロケットとしての）中間スプロケット１１、１２ごとの、上段への変速のためのオーバーストローク量ＥＲ＋ｊ、ＥＦ＋ｊおよび下段への変速のためのオーバーストローク量ＥＲ−ｊ、ＥＦ−ｊと、（第２スプロケットとしての）最大直径のスプロケットに関する上段への変速のためのオーバーストローク量ＥＲ＋ｊ、ＥＦ＋ｊと、（第２スプロケットとしての）最小直径のスプロケットに関する下段への変速のためのオーバーストローク量ＥＲ−１、ＥＦ−１とを記憶するのに適している。換言すれば、上段への変速のためのオーバーストローク量と下段への変速のためのオーバーストローク量とは、各変速部で隣接するスプロケットの対ごとに記憶される。したがって、１０個のスプロケット１１を有する後側変速部９の場合には１８個（９対に２個ずつ）のオーバーストローク量が、また、３個のスプロケット１２を有する前側変速部１０の場合には４個（２対に２個ずつ）のオーバーストローク量があることになる。
【０１０７】
電子制御装置４０は、図３のステップ１０７において、第２スプロケットに関する上段への変速のオーバーストローク量を、第２スプロケット１１、１２の理論位置に代数的に加算し、下段への変速の場合には、電子制御装置４０は、ステップ１０８において、第２スプロケットに関する下段への変速のオーバーストローク量ＥＲ−１、ＥＦ−ｊを、第２スプロケット１１、１２の理論位置に代数的に加算する。
【０１０８】
前述したオーバーストローク記憶手段５１のすべての実施形態において、記憶手段５１に相対数を記憶するとともにステップ１０７、１０８で加算を行うことと、オーバーストローク記憶手段５１に一般に正ではあるが相対でもある数を記憶するとともにステップ１０７で加算を行いかつステップ１０８で減算を行うことのいずれかを、選択することが可能である。ステップ１０３で得られる上段変速位置は、一般にステップ１０４で得られる下段変速位置とは異なっている。なぜならば、変速位置を、前記二つのステップにおいて同一絶対のオーバーストローク値を異なる方法で適用して得ているか、前記二つのステップのいずれか一方だけにおいてオーバーストローク値を適用して得ているか、前記二つのステップにおいて異なるオーバーストローク値を同様の方法で適用して得ているからである。後の二つの場合には、さらに好ましく、上段変速位置と下段変速位置が第２スプロケットの理論位置に関して非対称である。
【０１０９】
本発明による電子サーボ支援型変速装置８の他の実施形態においては、電子制御装置４０が、オーバーストローク記憶手段５１に代えて、変速記憶手段５２を有している。
【０１１０】
図１３に示す実施形態では、変速記憶手段５２は、前側記憶手段４９と後側記憶手段５０から置き替わっており、各変速部９、１０の中間スプロケット１１、１２ごとの上段変速位置Ｒ＋ｊ、Ｆ＋ｊおよび下段変速位置Ｒ−ｊ、Ｆ−ｊと、最大直径のスプロケットの上段変速位置Ｒ＋ｊ、Ｆ＋ｊと、最小直径のスプロケットの下段変速位置Ｒ−１、Ｆ−１とを直接記憶するのに適している。
【０１１１】
換言すれば、変速記憶手段５２は、最小直径のスプロケットから遠のく各スプロケット１１、１２への上段変速位置と、最大直径のスプロケットから遠のく各スプロケット１１、１２への下段変速位置とを記憶するのに適している。したがって、後側または前側変速部９、１０の端でない（non-end 、中間の）各スプロケット１１、１２に、そのスプロケット１１、１２に上段変速時に達したか下段変速時に達したかに応じて、二つの異なる変速位置が対応している。変速部の端の（end ）各スプロケット１１、１２、すなわち、最大直径と最小直径のスプロケットには、一つの上段変速位置または一つの下段変速位置が対応している。
【０１１２】
後側変速部９が１０個のスプロケット１１を有し、前側変速部１０が３個のスプロケット１２を有する一例として示した図１３の場合では、変速記憶手段５２は、９つの上段変速位置Ｒ＋２、Ｒ＋３、・・・・、Ｒ＋ｊ、・・・・、Ｒ＋１０と、９つの下段変速位置Ｒ―１、Ｒ―２、・・・・、Ｒ−ｉ、・・・・、Ｒ―９と、２つの上段変速位置Ｆ＋２、Ｆ＋３と、２つの下段変速位置Ｆ−１、Ｆ−２とを記憶するのに適している。
【０１１３】
この実施形態のサーボ支援型変速装置８のための本発明による方法においては、ステップ１０３と１０４において、電子制御装置４０が、変速位置、すなわち、ディレイラー１４、１５が、その時々に所望のスプロケット１１、１２とのチェーン１３の係合が達成される状態になるようにカウンター４７、４８が計数する値を、変速記憶手段５２から直接適切な値を読み出すことにより得ている。
【０１１４】
オーバーストローク記憶手段５１を利用する実施形態において前述したのと同様に、上段変速位置、または、好ましくは下段変速位置は、第２スプロケット１１、１２の理論位置でもチェーン１３が十分に移動して変速できることから、第２スプロケット１１、１２の理論位置に一致することもある。
【０１１５】
それに従えば、本発明の変速装置８の別の実施形態においては、電子制御装置４０は、前述した種々の実施形態（図４から図６）のいずれかにおける後側および前側記憶手段４９、５０を有しており、変速記憶手段５２において、最小直径または最大直径のスプロケットから遠のくスプロケットごとに、上段変速位置（図１４）だけ、または下段変速位置（図１５）だけを記憶している。
【０１１６】
そのような実施形態であれば、本発明による方法において、上段変速位置を得るステップ（ステップ１０３）または下段変速位置を得るステップ（ステップ１０４）は、変速記憶手段５２から値を直接読み出すことにより実行され、他方、下段変速位置を得るステップ（ステップ１０４）または上段変速位置を得るステップ（ステップ１０３）は、前側および後側記憶手段４９、５０から第２スプロケットの理論位置を得るステップ１０６またはステップ１０５を介して実行される。
【０１１７】
また、オーバーストローク記憶手段５１を利用する実施形態において前述したのと同様に、変速記憶手段５２を前側および後側記憶手段４９、５０とともに利用する実施形態では、上段変速位置と下段変速位置はすべてのスプロケットに対して設けているのではなく、理論位置とは違った変速位置を必要とするスプロケットに対してのみ設けている。特に、図１４の実施形態による変速記憶手段５２においては、前側変速部１０の最大直径のスプロケット１２に対する上段変速位置だけが設けられている。
【０１１８】
図１３から図１５に示したそれぞれの実施形態は、メモリーが少なくてすみ、電子制御装置４０で代数的加算を行わなくてもよいといった利点がある。しかしながら、ステップ１１１、１１２に示し、後述する維持／再位置決めのステップを行うためには、どのような場合でも前側および後側記憶手段４９、５０が理論位置を記憶する必要があり、図１３の実施形態の場合では、メモリーが少なくてすむといった利点が減ってしまう。
【０１１９】
変速位置が、図５と図６に示した実施形態と同様に、較差として記憶されるようにした実施形態も考えられる。
【０１２０】
特定の電子サーボ支援型変速装置８においては、変速記憶手段５２に記憶されている変速位置の値は、オーバーストローク記憶手段５１を利用したどれか一つの実施形態におけるオーバーストローク量に対応するオフセット分だけ、理論位置の値とは異なっている。換言すれば、変速記憶手段５２に記憶されている変速位置の値は、オーバーストローク量を含むように設定されている。
【０１２１】
また、記憶手段の実施形態、および／または、後側変速部９と前側変速部１０とで異なり、オーバーストローク記憶手段５１に記憶されているオーバーストローク量を用いる方法を、利用することも考えられる。
【０１２２】
前述したように、自転車の変速装置をサーボ支援する本発明による方法では、チェーン１３のガイドエレメント１４、１５がステップ１０９、１１０において変速位置に設定された後に、図３のステップ１１および／またはステップ１１２において示したように、維持／再位置決めステップを設けてもよい。
【０１２３】
本発明によれば、所望により採用する（optional）前述の維持／再位置決めステップ１１１、１１３において、後述するように所定の時間が経過すると、および／または、変速終了要求信号が受信されると、電子制御装置４０は、図１６から図１９のステップ１１６においてアクチュエータ１６、１７を駆動し、カウンター４７、４８がステップ１０５、１０６について前述した方法で記憶手段４９、５０から得る第２スプロケット１１、１２の理論位置に達するまで、チェーン１３を移動させる。
【０１２４】
その移動は、軸Ａ、Ｂに沿って、オーバーストローク量に応じて、第１スプロケットから第２スプロケットへの第１方向に行われるか、または、より一般的には、第２スプロケットから第１スプロケットへの第２方向に行われる。図１３から図１５に示した実施形態の場合では、上段変速位置が第２スプロケットの理論位置よりも小さいか、大きいかに応じて、または、下段変速位置が第２スプロケットの理論位置よりも大きいか、小さいかに応じて、行われる。
【０１２５】
そのような維持・再位置決めステップ１１１，１１２を設けるのが好ましい理由は、第２スプロケットの理論位置とは違った変速位置（位置またはオフセットの差が、オーバーストローク記憶手段５１に記憶されるか、変速記憶手段５２に記憶されている変速位置の値に含まれているすべての場合）を設けるだけでは、チェーン１３を第２スプロケット１１、１２に正確に係合させることができないからである。
【０１２６】
本明細書の冒頭で説明したように、前側変速部１０における最大直径のスプロケット１２（最外スプロケット）へ上段変速を行う場合に、特に重大な問題が出てくる。本明細書の冒頭で説明したようにオーバーストロークを有する本願出願人による機械制御式変速装置では、特に熟練した乗り手なら、所定の時間にわたって、制御レバーに圧力を、したがってディレイラー１４、１５を変速位置に、維持することにより前述の問題を避けることができる。この変速位置に維持させる時間は、乗り手が耳および／または目で判断するしかなく、したがって、短すぎて所望の結果が得られないか、長すぎて変速装置の機構やチェーンに好ましくない応力がかかって係脱するおそれがある。
【０１２７】
図１６に示した維持／再位置決めステップ１１１、１１２の実施形態では、第２スプロケット１１、１２の理論位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップ（ステップ１１６）は、変速位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動するステップ１０９、１１０の後で、所定の時間の経過時に行われる。
【０１２８】
詳述すると、電子制御装置４０は、ステップ１１３においてタイマーを作動させ、ステップ１１４において所定の時間Ｔの経過をモニターする。このタイマーは、時間をカウントダウンするか、または、カウントアップするものでもよく、電子制御装置４０のマイクロプロセッサのクロック信号により制御されるメモリー変数、または、専用装置で実現することができる。
【０１２９】
所定の時間Ｔが経過すると、必要に応じて、ステップ１１５として、前側および後側記憶手段４０、５０に記憶されている情報から第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るステップが実行され、その後ステップ１１６として、カウンター４７、４８が第２スプロケット１１、１２の理論位置に達するまでチェーン１３を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップが実行される。なお、第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るステップ１１５は、ステップ１０５、１０６を実行するときに前記理論位置がすでに得られていれば実行されないから、オプションとして実行されるものである。
【０１３０】
図１７に示す維持／再位置決めステップ１１１、１１２の実施形態では、第２スプロケット１１、１２の理論位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップ（ステップ１１６）は、変速位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動するステップ１０９、１１０の後で、移動終了要求信号の受信時に行われる。
【０１３１】
詳述すると、電子制御装置４０は、ステップ１１７において、移動終了要求信号の受信をモニターする。自動または半自動操作での通常走行動作モードでは、移動終了要求信号は電子制御装置４０から発生する。一般に、手動制御での通常走行動作モードでは、そのような信号は、乗り手が変速要求制御器４３〜４６を解放することにより、発生する。
【０１３２】
信号が受信されると、必要に応じて、ステップ１１５として、前側および後側記憶手段４９、５０に記憶されている情報から第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るステップが実行され、その後、ステップ１１６として、カウンター４７、４８が第２スプロケット１１、１２の理論位置に達するまでチェーン１３を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップが実行される。
【０１３３】
図１８に示す維持／再位置決めステップ１１１、１１２の実施形態では、第２スプロケット１１、１２の理論位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップ（ステップ１１６）は、変速位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動するステップ１０９、１１０の後に、移動終了要求信号を受信した後で、かつ所定の時間の経過後に行われる。
【０１３４】
詳述すると、電子制御装置４０は、ステップ１１８においてタイマーを作動させ、ステップ１１９において所定の最小時間Ｔｍｉｎの経過をモニターする。タイマーについては、図１６の実施形態で説明したことがそのままあてはまる。
【０１３５】
所定の最小時間Ｔｍｉｎが経過すると、移動終了要求信号を待機する（ステップ１１７）。通常の動作時では、乗り手による制御器４３〜４６の解放が所定の最小時間Ｔｍｉｎの経過中（すなわち、ステップ１１９におけるサイクル実行中）に行われることもあり、その場合には、電子制御装置４０が、所定の最小時間Ｔｍｉｎが経過するまで、移動終了要求信号を禁止するか、遅らせる（holding up）。
【０１３６】
所定の最小時間Ｔｍｉｎの経過と電子制御装置４０による移動終了要求信号の受信という二重の条件が満たされると、必要に応じて（すなわち、ステップ１０５または１０６が以前に実行されていなければ）、前側および後側記憶手段４９、５０に記憶されている情報から第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るステップ１１５が実行され、その後、ステップ１１６として、カウンター４７、４８が第２スプロケット１１、１２の理論位置に達するまでアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップが実行される。
【０１３７】
図１９に示す維持／再位置決めステップ１１１、１１２の実施形態では、第２スプロケット１１、１２の理論位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップ（ステップ１１６）は、移動終了要求信号の受信、所定の最小時間の経過、所定の最大時間の経過にしたがって行われる。換言すれば、駆動ステップ１１６は、移動終了要求信号の受信が所定の最大時間の経過よりも前である場合には、移動終了要求信号の受信時と前記所定の最小時間の経過時との遅い方に実行され、所定の最大時間の経過が移動終了要求信号の受信よりも前である場合には、所定の最大時間の経過時に実行される。後者の場合、電子制御装置４０は、その後に移動終了要求信号を受信しても無視する。
【０１３８】
詳述すると、電子制御装置４０は、まずステップ１２０において、一つのカウントアップ式タイマー、または、一方は所定の最小時間Ｔｍｉｎに設定され、他方は所定の最大時間Ｔｍａｘに設定されている二つのカウントダウン式タイマーを作動させる。
【０１３９】
電子制御装置４０は、ステップ１１７において、移動終了要求信号の受信をモニターする。移動終了要求信号が受信されない間（ステップ１１７における出力ＮＯ）、電子制御装置４０は、ステップ１２１において、所定の最大時間Ｔｍａｘの経過をモニターする。      
【０１４０】
このとき、所定の最大時間Ｔｍａｘが経過しない間（ステップ１２１における出力ＮＯ）、電子制御装置は、移動終了要求信号を受信したかどうかをモニターし続ける（ステップ１１７へ戻る）。
【０１４１】
移動終了要求信号を受信することなく所定の最大時間Ｔｍａｘが経過した場合（ステップ１１７での出力ＮＯ、かつステップ１２１での出力ＹＥＳ）には、必要に応じて（すなわち、ステップ１０５または１０６がそれまでに実行されていない場合）、前側および後側記憶手段４９、５０に記憶されている情報から第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るステップ１１５が実行され、その後、ステップ１１６として、カウンター４７、４８が第２スプロケット１１、１２の理論位置に達するまでチェーン１３を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップが実行される。
【０１４２】
他方、前述のサイクルにおいて所定の最大時間Ｔｍａｘが経過したことが確認されるのに先立って移動終了要求信号が受信された（ステップ１１７での出力ＹＥＳ）場合には、電子制御装置４０は、所定の最小時間の経過をステップ１１９において確認する。
【０１４３】
所定の最小時間Ｔｍｉｎが経過していなければ（ステップ１１９での出力ＮＯ）、電子制御装置４０は、ステップ１１９において、所定の最小時間Ｔｍｉｎの経過をモニターし続ける。一方、移動終了要求信号が受信されたとき、所定の最小時間Ｔｍｉｎが経過していたか、経過の直後であれば（ステップ１１９での出力ＹＥＳ）、必要に応じて第２スプロケット１１、１２の理論位置を得るステップ１１５が実行され、その後、ステップ１１６として、カウンター４７、４８が第２スプロケット１１、１２の理論位置に達するまでチェーン１３を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動する前述のステップが実行される。
【０１４４】
前述したように変速位置での時間が長すぎると変速装置８の機構部品が破損して乗り手に危害が及ぶことから、移動終了要求信号の受信とは独立して、駆動ステップ１１６が実行される時間の経過後に所定の最大時間Ｔｍａｘを設けることが好ましい。
【０１４５】
別の実施形態では、維持／再位置決めステップ１１１、１１２において、所定の最小時間Ｔｍｉｎの経過の確認をせず、所定の最大時間Ｔｍａｘの経過の確認を行う。換言すれば、図１９に示したステップ１１９がなく、図１９において破線の矢印で示したように、移動終了要求信号が受信されると、必要に応じて（ステップ１１５）第２スプロケットの理論位置を得るステップと、アクチュエータを駆動するステップ（ステップ１１６）へ直接進む。
【０１４６】
さらに別の実施形態では、維持／再位置決めステップ１１１、１１２において、所定の最大時間Ｔｍａｘの経過の確認をせず、所定の最小時間Ｔｍｉｎの経過の確認を行う。換言すれば、図１９に示したステップ１２１がなく、移動終了要求信号が受信されるまで、図１９において一点鎖線の矢印で示したようにステップ１１７にとどまっている。
【０１４７】
タイマー１１３、１１８、１２０を作動させるステップは、図示していないが別の実施形態として、変速位置にチェーン１３のガイドエレメント１４、１５を移動させるべくアクチュエータ１６、１７を駆動するステップ１０９、１１０に先立って実行されるようにしてもよい。
【０１４８】
維持／再位置決めステップ１１１、１１２は、第１および第２スプロケット１１、１２のある対に対する変速位置が第２スプロケット１１、１２の理論位置に一致しうる（can correspond）という理由からだけではなく、あくまでもオプションである点に留意すべきである。実際、変速位置は、チェーン１４、１５が次の変速要求が出るまで変速位置にとどまる場合、自転車１の正常な動きに干渉しない程度に十分小さい量（オフセットまたはオーバーストローク）だけ、理論位置とは異なっているのが通常である。
【０１４９】
また、ステップ１１７、１１９、１２１の実行順序は、方法を実行するプログラムにおける命令順序と一致する必要はなく、これらのステップは「割込み」させてもよい。
【０１５０】
前述した種々の実施形態においては、スプロケットの理論位置の値またはそれから得られる較差の値、オーバストローク量の値、および／または変速位置の値、ならびにオプションである維持／再位置決めステップにおける時間の値は、工場でデフォルト値にあらかじめ設定されている。
【０１５１】
好ましくは、前述の諸値の少なくとも一部をユーザーが変えることができ、その場合、読出し専用記憶手段に記憶されているデフォルト値（公称値または平均値に相当）に戻せるようにしておくのが適切である。
【０１５２】
詳述すると、本発明によれば、電子サーボ支援型変速装置８、特に電子制御装置４０は、通常走行動作モードの他に、電子制御装置４０のマイクロプロセッサのプログラミングモード、診断モード、前記特許文献３に開示されているような変速装置の手動、自動、半自動制御のいずれかを選択できるようにした「動作選択モード」、設定モードなどの動作モードで動作できるようになっている。
【０１５３】
前述の種々の動作モードは、好ましくは表示装置６０と協働して、ユーザーと電子制御装置４０との間のインターフェースをなす手動選択命令手段により、選択できる。好ましくは、この手動モード選択命令手段は、表示装置６０に設けられた二つのボタン６１、６２を有している。このユーザーインターフェースは、他の動作モードで利用される、表示装置６０および／またはハンドル７０の把持部に設けられたボタン６３のような、その他のボタンまたはレバーを有してもよい。
【０１５４】
例えば、乗り手が表示装置６０の下部中央に設けたボタン６１を押すと、表示装置６０は、電子制御装置４０の制御の下に、順に種々の動作モードを繰り返し（in cyclical sequence）表示する。モード選択手段は同じボタン６１からなり、このボタン６１を再度押すことで、表示装置６０に順に表示される動作モードのうち、そのときに表示されている動作モードが選択される。表示されている動作モードを選択する意志がなく、次の動作モードの表示に移りたい場合は、例えば表示装置６０の右側にあるボタン６２を押せばよい。
【０１５５】
別の方法として、電子制御装置４０の制御の下に、すべての動作モードを含むメニューが表示装置６０に表示されるようにしてもよい。その場合、モード選択手段は、メニューにおける選択カーソルを循環的に（cyclically）スクロールする一つのボタン、または、メニューにおける選択カーソルを二方向にスクロールする二つのボタンと、押すことでカーソルが指示する動作モードを選択するボタンとで構成する。
【０１５６】
動作モードを選択するボタンおよびそれを回避するボタン、または、カーソルをスクロールさせるボタンは、前述したのと同じ上段と下段への変速要求命令４３、４４または４５、４６で実現することもでき、その場合、電子制御装置４０は、状況に応じてボタンが押されることにより、例えば論理ゲートまたはブール関数を介して、適切に割込み信号を発生できる。
【０１５７】
本発明の変速装置８でのモード選択を示すフローチャートを図２０に示す。
【０１５８】
同図において、ステップ２０１においてスイッチオンされると、電子制御装置４０は、ステップ２０２において通常走行動作モード、特に手動操作での通常走行動作モードにはいる。この通常走行動作モードは、前述の方法で変速要求命令４３〜４６が入力されるまで維持されるが、そうでない場合にはステップ２０３に進んで動作モードを変えるべきかどうかが判定される。この判定ステップ２０３では、どれか一つの手動入力命令、特にボタン６１を押すことにより発生されるモード選択要求信号の有無がモニターされる。
【０１５９】
判定ステップ２０３の出力がＹＥＳであれば、すなわち、モード選択要求信号がアクティブであると、電子制御装置４０は、ステップ２０４において、乗り手がプログラミングモードを選択したがっているかどうかを判定する。肯定的な場合には、ステップ２０６で否定的な返答を受けるまでステップ２０５でプログラミングモードを維持し、ステップ２０６において乗り手がプログラミングモードを維持するつもりがないと判定すると、ステップ２０２に戻って通常走行動作モードで制御する。それに対して、ステップ２０４において否定的につまりプログラミングモードに入るべきでないと判定すると、電子制御装置４０は、ステップ２０７で診断モードが望まれているかどうかを判定し、診断モードに入るべきと判定されると、ステップ２０９で否定的な返答を受けるまでステップ２０８で診断モードを維持し、ステップ２０９において乗り手が診断モードを維持するつもりがないと判定すると、ステップ２０２に戻って通常走行動作モードで制御する。ステップ２０７において否定的につまり診断モードに入るべきでない判定すると、電子制御装置４０は、ステップ２１０で前述の操作モードが望まれているかどうかを判定し、操作モードに入るべきと判定されると、ステップ２１２で否定的な返答を受けるまでステップ２１１で操作モードを維持し、ステップ２１２において乗り手が操作モードを維持するつもりがないと判定すると、ステップ２０２に戻って、乗り手が選択する手動、半自動または自動操作による通常走行動作モードで制御する。
【０１６０】
スプロケットの理論位置の値またはそれから得られる較差の値、オーバーストローク量の値および／または変速位置の値などについては、チェーン１３に対する変速部９、１０全体のずれ（misalignments ）および／または変速部９、１０のスプロケット１１、１２相互間のずれを勘案して、補正できるようになっている。このことは、例えば本願出願人が２００２年１２月６日に出願したヨーロッパ特許出願第２４２５７５０号、同第２４２５７５１号に開示されており、これらの開示内容は本願明細書の一部をなす。
【０１６１】
マイクロプロセッサによる電子制御装置４０については、例えば、Ｃ―ＭＯＳ技術で作製するのが好ましく、消費電力が少なくてすむ利点が得られる。
【０１６２】
専用ハードウェアで実現する代わりに、前述した電子制御装置４０の機能を、小型コンピュータにロード可能なソフトウェアプログラムで実現することもできる。
【符号の説明】
【０１６３】
４  後輪
７  ペダル・クランク軸
８  自転車用（電子サーボ支援型）変速装置
９  後側変速部
１０  前側変速部
１１  後側（第１または第２）スプロケット
１２  前側（第１または第２）スプロケット
１３  チェーン
１４  後側ガイドエレメント
１５  前側ガイドエレメント
１６  後側アクチュエータ
１７  前側アクチュエータ
１８  後側検出器（位置検出手段）
１９  前側検出器（位置検出手段）
３０  配電盤
４０  電子制御装置
４７  後側カウンター
４８  前側カウンター
４９  後側記憶手段
５０  前側記憶手段
５１  オーバーストローク記憶手段
５２  変速記憶手段
６０  表示装置
Ａ  後側変速部の軸
Ｂ  前側変速部の軸
【図１】
2011025926.tif 000003
【図２】
2011025926.tif 000004
【図３】
2011025926.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年10月20日(2010.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用変速装置（８）を電子的にサーボ支援する方法であって、
ａ）少なくとも二つのスプロケットを有する変速部（９、１０）における第１スプロケット（１１、１２）から第２スプロケット（１１、１２）への自転車用変速装置（８）のチェーン（１３）の移動を要求する信号を受信する（１０１、１０２）ステップと、
ｂ）前記チェーン（１３）のガイドエレメント（１４、１５）を、前記変速部（９、１０）の軸方向において、前記第１スプロケットから、前記第２スプロケットに対する変速位置へ移動させるように、前記変速部（９、１０）のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する（１０９、１１０）ステップとを備え、
少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）に対して、前記変速位置が、理論位置とは異なるオーバーストローク位置である方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも小さい場合には（１０１）、前記変速位置が、前記第２スプロケットに対する上段変速位置であり、
前記第１スプロケットの直径が前記第２スプロケットの直径よりも大きい場合には（１０２）、前記変速位置が、前記第２スプロケットに対する下段変速位置である方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第２スプロケット（１１、１２）の理論位置について非対称である方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項において、
前記変速部（９、１０）のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する（１０９、１１０）前記ステップ（ｂ）が、
ｂ１）前記第２スプロケットの理論位置を得る（１０５、１０６）ステップを有する方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記変速部（９、１０）のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する（１０９、１１０）前記ステップ（ｂ）が、
ｂ２）所定のオーバーストローク量を前記第２スプロケットの理論位置に代数的に加算する（１０７、１０８）ステップを有する方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項において、
ｃ１）前記ステップ（ｂ）で移動させた前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する（１１３、１１４、１１７〜１２１）ステップと、
ｄ）前記ガイドエレメントを、前記変速部の軸方向において、前記変速位置から、前記第２スプロケットの理論位置へ移動させるように、前記変速部のアクチュエータを駆動する（１１６）ステップとを備えた方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｅ）所定の時間（Ｔ）だけ待機する（１１３〜１１４）ステップを有する方法。
【請求項８】
請求項６において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｆ）移動終了要求信号を待機する（１１７）ステップを有する方法。
【請求項９】
請求項６において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｇ）所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）だけ待機する（１１８〜１１９）ステップと、
ｆ）移動終了要求信号を待機する（１１７）ステップとを有する方法。
【請求項１０】
請求項６において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｈ）所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過をモニターする（１１９、１２０）ステップと、
ｉ）移動終了要求信号の受信をモニターする（１１７）ステップとを有し、
前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号（１１９）の受信時（１１７）と前記所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過時（１１９）との遅い方に実行される方法。
【請求項１１】
請求項６において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｉ）移動終了要求信号の受信をモニターする（１１７）ステップと、
ｊ）所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過をモニターする（１２０、１２１）ステップとを有し、
前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信時（１１７）と前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過時（１２１）との早い方に実行される方法。
【請求項１２】
請求項６において、
前記ガイドエレメントの位置を一時的に維持する前記ステップ（ｃ１）が、
ｈ）所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過をモニターする（１１９、１２０）ステップと、
ｉ）移動終了要求信号の受信をモニターする（１１７）ステップと、
ｊ）所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過をモニターする（１２０、１２１）ステップとを有し、
前記ステップ（ｄ）が、前記移動終了要求信号の受信（１１７）が前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過（１２１）よりも前である場合には、前記移動終了要求信号の受信時（１１７）と前記所定の最小時間（Ｔｍｉｎ）の経過時（１１９）との遅い方に実行され、前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過が前記移動終了要求信号の受信（１１７）よりも前である場合には、前記所定の最大時間（Ｔｍａｘ）の経過時（１２１）に実行される方法。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項において、
前記変速位置もしくは前記オーバーストロークの量および／または前記所定の各時間（Ｔ、Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘ）の値を設定する（２０５）ステップを備えた方法。
【請求項１４】
自転車用変速装置（８）を電子的にサーボ支援するためのプログラムであって、
コンピュータで実行した場合に請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するのに適したプログラムコード手段を備え、少なくとも一つのマイクロコントローラで実行されるプログラム。
【請求項１５】
請求項１から１３までのいずれか一項に記載の方法のステップを実行する電子回路。
【請求項１６】
自転車（１）の後輪（４）のハブに設けられている少なくとも二つのスプロケット（１１）を有する変速部（９）の軸方向（Ａ）に、チェーン（１３）をガイドエレメント（１４）を介して移動させる、モータを有する後側アクチュエータ（１６）、および、自転車（１）のペダル・クランク軸（７）に設けられている少なくとも二つのスプロケット（１２）を有する変速部（１０）の軸方向（Ｂ）に、チェーン（１３）をガイドエレメント（１５）を介して移動させる、モータを有する前側アクチュエータ（１７）の少なくとも一方と、
前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）に対応する変速部（９、１０）における第１スプロケット（１１、１２）から第２スプロケット（１１、１２）への前記チェーン（１３）の移動を要求する信号を発生する手段（４０；４３〜４６）と、
前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）に接続され、前記チェーン移動要求信号を受信して、前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する電子制御装置（４０）とを備えた自転車用変速装置（８）において、
前記電子制御装置（４０）が、前記ガイドエレメント（１４、１５）を、前記第１スプロケット（１１、１２）から、前記第２スプロケット（１１、１２）に対する変速位置へ移動させるように、前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）を駆動し、
少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）に対して、前記変速位置が、理論位置とは異なるオーバーストローク位置である自転車用変速装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記第１スプロケット（１１、１２）の直径が前記第２スプロケット（１１、１２）の直径よりも小さい場合には、前記変速位置が、前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置であり、
前記第１スプロケット（１１、１２）の直径が前記第２スプロケット（１１、１２）の直径よりも大きい場合には、前記変速位置が、前記第２スプロケット（１１、１２）に対する下段変速位置である自転車用変速装置。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記第２スプロケット（１１、１２）に対する上段変速位置と下段変速位置が、前記第２スプロケット（１１、１２）の理論位置について非対称である自転車用変速装置。
【請求項１９】
請求項１６から１８までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、所定の時間（Ｔ、Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘ）の経過および移動終了要求信号（１１７）の受信の一群から選ばれた少なくとも一つの条件を確認する手段（１１３〜１１４、１１７〜１２１）を有し、この確認手段（１１３〜１１４、１１７〜１２１）にしたがって、前記ガイドエレメント（１４、１５）を、前記第２スプロケット（１１、１２）に対する変速位置から、前記第２スプロケット（１１、１２）の理論位置へ移動させるように、前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する自転車用変速装置。
【請求項２０】
請求項１６から１９までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、前記少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）に対する変速位置を記憶する記憶手段（５２）を有する自転車用変速装置。
【請求項２１】
請求項１６から１９までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、前記少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）の理論位置と、前記少なくとも一つのスプロケット（１１、１２）に対する変速位置との間の差を表す少なくとも一つの較差を記憶する記憶手段（５１）を有する自転車用変速装置。
【請求項２２】
請求項２０または２１において、
前記電子制御装置（４０）が、各スプロケット（１１、１２）の理論位置を表す情報を記憶する記憶手段（４９、５０）を有する自転車用変速装置。
【請求項２３】
請求項１６から２２までのいずれか一項において、
前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）に対応する変速部（９、１０）に対する前記ガイドエレメント（１４、１５）の位置を示すカウンター（４７、４８）を備えた自転車用変速装置。
【請求項２４】
請求項１６から２３までのいずれか一項において、
前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）の位置を検出して前記電子制御装置（４０）に供給する位置検出手段（１８、１９）を備え、その位置検出手段（１８、１９）が検出器（１８、１９）で構成される自転車用変速装置。
【請求項２５】
請求項２４において、
前記電子制御装置（４０）が、前記位置検出手段（１８、１９）により検出された位置に基づいて、フィードバック制御方式で前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）を駆動する自転車用変速装置。
【請求項２６】
請求項２３において、
前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）のモータが、ステッピングモータであり、１ステップまたは整数倍のステップにわたって前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）が移動すると、前記カウンター（４７、４８）が単位量だけ増加または減少する自転車用変速装置。
【請求項２７】
請求項１６から２６までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）と前記少なくとも一方のアクチュエータ（１６、１７）との間に配電盤（３０）を備えた自転車用変速装置。
【請求項２８】
請求項１６から２７までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、Ｃ−ＭＯＳ技術で作製した少なくとも一つのマイクロコントローラを有する自転車用変速装置。
【請求項２９】
請求項１６から２８までのいずれか一項において、
前記電子制御装置（４０）が、表示装置（６０）用のマイクロコントローラおよび／または手動入力手段（４３〜４６、６１〜６３）を制御する装置用のマイクロコントローラおよび／または配電盤（３０）用のマイクロコントローラを有する自転車用変速装置。
【請求項３０】
請求項２９において、
前記表示装置（６０）が取外し自在である自転車用変速装置。