本發(fā)明總地涉及一種電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)。更具體地,本發(fā)明涉及一種根據(jù)檢測(cè)到的信息使用電致動(dòng)器使鏈條引導(dǎo)件位移的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
最近,一些自行車已經(jīng)設(shè)置有電傳動(dòng)系統(tǒng),以使騎車者在騎行時(shí)更輕松。電傳動(dòng)系統(tǒng)通常包括一個(gè)或兩個(gè)電撥鏈器,用于使自行車鏈條在鏈輪之間移動(dòng)。電撥鏈器通常具有鏈條引導(dǎo)件和使鏈條引導(dǎo)件側(cè)向位移以使自行車鏈條在鏈輪之間移動(dòng)的電致動(dòng)器。傳統(tǒng)地,騎車者操作換擋器以使電撥鏈器的電致動(dòng)器致動(dòng),從而執(zhí)行換擋操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一般地,本公開(kāi)指向電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)的各種特征,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)包括在側(cè)向移動(dòng)以使自行車鏈條在鏈輪之間移動(dòng)的鏈條引導(dǎo)件。在常規(guī)的自行車撥鏈器控制系統(tǒng)中,每個(gè)擋位位置中的鏈條引導(dǎo)件的側(cè)向位移量是預(yù)定的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鏈條的張力在自行車的行駛過(guò)程中發(fā)生變化。如果鏈條張力大,則需要使撥鏈器的鏈條引導(dǎo)件位移更多,因?yàn)殒湕l的反應(yīng)力干涉鏈條引導(dǎo)件的位移并且干擾鏈條引導(dǎo)件的移位操作。相反,如果鏈條張力小,則有必要避免撥鏈器的鏈條引導(dǎo)件位移過(guò)量,因?yàn)殒湕l會(huì)由于其較小的反應(yīng)力而從鏈輪掉落。
一個(gè)方面提供一種電自行車撥鏈器控制系統(tǒng),其中鏈條引導(dǎo)件的位移量根據(jù)檢測(cè)到的鏈條的反應(yīng)力適當(dāng)?shù)卮_定。例如,如果檢測(cè)到的鏈條的反應(yīng)力大,則鏈條導(dǎo)件的位移量被控制為大,以確保鏈條抵抗鏈條的反應(yīng)力與目標(biāo)鏈輪的接合。相反,如果檢測(cè)到的鏈條的反應(yīng)力小,則鏈條引導(dǎo)件的位移量被控制為小,以避免過(guò)前撥鏈器的鏈條引導(dǎo)件位移過(guò)量。
鑒于已知技術(shù)的狀態(tài),并根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種電動(dòng)自行車撥鏈器控制系統(tǒng),該系統(tǒng)基本包括撥鏈器、檢測(cè)裝置和控制器。撥鏈器包括鏈條引導(dǎo)件和電致動(dòng)器。鏈條引導(dǎo)件構(gòu)造為使自行車鏈條位移。電致動(dòng)器可操作地聯(lián)接至鏈條引導(dǎo)件以使自行車鏈條位移。檢測(cè)裝置構(gòu)造為檢測(cè)與自行車鏈條的反應(yīng)力相關(guān)的信息??刂破鳂?gòu)造為根據(jù)檢測(cè)到的信息控制電致動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,根據(jù)第一方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以使得當(dāng)所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力小于第一預(yù)定量時(shí),所述鏈條引導(dǎo)件在移位操作期間的位移量為第一位移量,并且當(dāng)所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力等于或者大于所述第一預(yù)定量時(shí),所述鏈條引導(dǎo)件的所述位移量為大于所述第一位移量的第二位移量。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,根據(jù)第二方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力減小率等于或大于預(yù)定的鏈條反應(yīng)力減小率時(shí),使得處于移位操作中的所述鏈條引導(dǎo)件在與當(dāng)下位移方向相反的方向上位移,在所述移位操作中,所述鏈條引導(dǎo)件的位移量為第二位移量。。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,根據(jù)第二或第三方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力減小率等于或大于預(yù)定的鏈條反應(yīng)力減小率時(shí),使得處于移位操作中的所述鏈條引導(dǎo)件在當(dāng)下位移方向上停止位移,在所述移位操作中,所述鏈條引導(dǎo)件的位移量為第二位移量。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,根據(jù)第三方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以在所述檢測(cè)裝置在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)檢測(cè)到所述鏈條反應(yīng)力減小率之后,使所述鏈條引導(dǎo)件在相反的方向上位移。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,根據(jù)第三方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以在所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到所述鏈條反應(yīng)力減小率之后,使所述鏈條引導(dǎo)件停止位移。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,根據(jù)第一至第六方面中的任一個(gè)電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為所述電致動(dòng)器包括電馬達(dá);并且所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為基于所述檢測(cè)到的信息控制所述馬達(dá)的輸出軸的旋轉(zhuǎn)程度。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,根據(jù)第一至第七方面中的任一個(gè)的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述檢測(cè)裝置包括設(shè)置在所述撥鏈器的一部分上的應(yīng)變計(jì),所述應(yīng)變計(jì)接收來(lái)自使所述自行車鏈條位移的所述鏈條引導(dǎo)件的反應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,根據(jù)第八方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述撥鏈器的所述一部分包括所述鏈條引導(dǎo)件、將所述電致動(dòng)器與所述鏈條引導(dǎo)件互相連接的鏈接件組件的鏈接件部、以及與所述電致動(dòng)器的馬達(dá)連接的齒輪中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,根據(jù)第八方面中的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以當(dāng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力小于預(yù)定量超過(guò)預(yù)定的時(shí)間段時(shí),使所述鏈條引導(dǎo)件位移至微調(diào)位置。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,根據(jù)第一至第七方面中的任一個(gè)的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述檢測(cè)裝置包括構(gòu)造為測(cè)量所述電致動(dòng)器的電流的電流傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,根據(jù)第十一方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述控制器進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器,以根據(jù)由所述電流傳感器檢測(cè)到的所述電致動(dòng)器的電流值使所述鏈條引導(dǎo)件位移,使得所述鏈條引導(dǎo)件的位移量基于所述電致動(dòng)器的檢測(cè)到的電流值變化。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,根據(jù)第一至第七方面中的任一個(gè)的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述檢測(cè)裝置包括構(gòu)造為測(cè)量自行車部件的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,根據(jù)第十三方面的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)構(gòu)造為使得所述自行車部件包括曲柄軸、曲柄臂、踏板和后花鼓中的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,提供了一種電自行車撥鏈器控制系統(tǒng),其主要包括撥鏈器、檢測(cè)裝置和控制器。撥鏈器包括鏈條引導(dǎo)件和電致動(dòng)器。鏈條引導(dǎo)件構(gòu)造為使自行車鏈條位移。檢測(cè)裝置構(gòu)造為檢測(cè)與自行車鏈條的反應(yīng)力相關(guān)的信息。控制器構(gòu)造為控制電致動(dòng)器,以使得當(dāng)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力小于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件從靜止位置位移至第一移位位置,并且使得當(dāng)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力等于或大于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件從靜止位置位移至比第一移位位置更遠(yuǎn)離靜止位置的第二移位位置。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,提供了一種電自行車撥鏈器控制系統(tǒng),其主要包括撥鏈器、轉(zhuǎn)矩傳感器和控制器。撥鏈器包括鏈條引導(dǎo)件和電致動(dòng)器。鏈條引導(dǎo)件構(gòu)造為使自行車鏈條位移。電致動(dòng)器可操作地聯(lián)接至鏈條引導(dǎo)件以使鏈條引導(dǎo)件位移。轉(zhuǎn)矩傳感器構(gòu)造為測(cè)量自行車部件的轉(zhuǎn)矩??刂破鳂?gòu)造為控制電致動(dòng)器,以根據(jù)由轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到的自行車部件的轉(zhuǎn)矩使鏈條引導(dǎo)件位移,以使得當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩小于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件從靜止位置位移至第一移位位置,并且使得當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩等于或大于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件從靜止位置位移至比第一移位位置更遠(yuǎn)離靜止位置的第二移位位置。
從結(jié)合附圖公開(kāi)了電動(dòng)自行車撥鏈器控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的以下詳細(xì)描述中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解所公開(kāi)的鏈條張緊裝置的其他目的、特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
現(xiàn)在參考形成此原始公開(kāi)的一部分的附圖:
圖1是配備有根據(jù)一個(gè)圖示實(shí)施方式的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)的自行車的側(cè)正視圖;
圖2是根據(jù)圖示實(shí)施方式的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)的框圖;
圖3是圖1中圖示的前撥鏈器的放大的外側(cè)正視圖;
圖4是圖示了在包括鏈條引導(dǎo)件從縮回位置到伸出位置的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間段中轉(zhuǎn)矩的變化的曲線圖;
圖5是圖示了在包括鏈條引導(dǎo)件從縮回位置到伸出位置的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間段中電機(jī)的電機(jī)電流的變化的曲線圖;
圖6是圖3中圖示的前撥鏈器的前正視圖,鏈條引導(dǎo)件在縮回位置中,并移除了前蓋,且剖開(kāi)了輸出軸蓋的一部分;
圖7是圖3和圖6中圖示的前撥鏈器的前正視圖,鏈條引導(dǎo)件在伸出位置中并移除了前蓋,且剖開(kāi)了輸出軸蓋的一部分;
圖8是圖3、圖6和圖7中圖示的前撥鏈器的局部分解立體圖;以及
圖9是在圖3和圖6至圖8中圖示的前撥鏈器的局部前正視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考附圖解釋選定的實(shí)施方式。自行車領(lǐng)域的技術(shù)人員從本公開(kāi)可以了解,提供的實(shí)施方式的以下描述僅用于示例,而非限制由所附權(quán)利要求以及其等同方式所限定的本發(fā)明。
首先參照?qǐng)D1,示出了裝備有根據(jù)第一實(shí)施方式的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12的自行車1。在圖1中,自行車1是主要具有自行車車架f、前叉ff、下拉式車把h、前輪fw和后輪rw的公路自行車。然而,本文所討論的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12并不限于圖示的自行車,而是也可以適用于其它類型的自行車,如懸掛(越野)自行車。另外,自行車1包括其它各種自行車部件,這些與本公開(kāi)的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12的理解并不相關(guān)。由此,自行車1的這些其它各種自行車部件將不在本文中討論。
此處,自行車車架f支撐自行車1的傳動(dòng)系統(tǒng)。自行車1的傳動(dòng)系統(tǒng)是常規(guī)地在自行車中使用的鏈條傳動(dòng)系。自行車1的傳動(dòng)系統(tǒng)包括多個(gè)前鏈輪fs、多個(gè)后鏈輪rs和自行車鏈條bc。自行車鏈條bc與前鏈輪fs中的一個(gè)和后鏈輪rs中的一個(gè)接合,以將前鏈輪fs中的接合的一個(gè)的旋轉(zhuǎn)傳遞至后鏈輪rs中接合的一個(gè)。更具體地,前鏈輪fs以常規(guī)的方式通過(guò)曲柄軸ca可旋轉(zhuǎn)地安裝至自行車車架f。曲柄軸ca具有安裝至曲柄軸ca的第一端的第一曲柄臂c1,以及安裝至曲柄軸ca的第二端的第二曲柄臂c2。第一曲柄臂c1具有可旋轉(zhuǎn)地安裝至第一曲柄臂c1的自由端的第一踏板p1。第二曲柄臂c2具有可旋轉(zhuǎn)地安裝至第二曲柄臂c2的自由端的第二踏板p2。后鏈輪rs以常規(guī)的方式接附至后輪rw的后花鼓rh。由此,踩踏動(dòng)作將踩踏力從前鏈輪fs經(jīng)由自行車鏈條bc傳遞至后鏈輪rs,以使得后輪rw旋轉(zhuǎn)。
在圖示的實(shí)施方式中,如圖1中所見(jiàn),電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12主要包括一對(duì)換擋操作裝置14和16(圖1中僅一個(gè)可見(jiàn))、前電自行車撥鏈器20、后電自行車撥鏈器22、自行車計(jì)算機(jī)24和電源26。電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12還包括設(shè)置在至少一個(gè)自行車部件(例如曲柄軸ca、第一曲柄臂c1、第二曲柄臂c2、第一踏板p1、第二踏板p2、后花鼓rh、前電自行車撥鏈器20和后電自行車撥鏈器22)上的至少一個(gè)檢測(cè)裝置30和/或32。然而,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12并不限于這種特定布置,并且不一定需要所有裝置。例如,雖然該電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12示出為操作前電自行車撥鏈器20和后電自行車撥鏈器22兩者,但對(duì)自行車領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,該電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12可以構(gòu)造為控制前電自行車撥鏈器20和后電自行車撥鏈器22中的僅一個(gè)。另外,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12可以僅具有使用下面討論的檢測(cè)裝置30和32中的一個(gè)或多個(gè)操作前電自行車撥鏈器20和后電自行車撥鏈器22兩者的單個(gè)換擋操作裝置。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),下文中將前電自行車撥鏈器20和后電自行車撥鏈器22分別稱為撥鏈器20和撥鏈器22。
參照?qǐng)D2,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12圖示地示出為用于控制前電自行車撥鏈器20。然而,相同的構(gòu)造可以設(shè)置為用于后電自行車撥鏈器22。由此,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12主要設(shè)置有撥鏈器(撥鏈器20和22中的一個(gè))、檢測(cè)裝置(檢測(cè)裝置30和32中的一個(gè)或多個(gè)),以及控制器(設(shè)置在撥鏈器20或22上的控制器,或者設(shè)置在諸如自行車計(jì)算機(jī)24的自行車部件上的遠(yuǎn)程控制器)。此處,在圖示的實(shí)施方式中,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12使用電力線通信技術(shù),以在自行車電部件之間通信,以及從電源26將電力供應(yīng)至電自行車部件。當(dāng)然,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12不限于使用電力線的通信技術(shù)。而是,對(duì)自行車領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12可以使用信號(hào)線和/或無(wú)線通信技術(shù)代替電力線通信技術(shù)或者與電力線通信技術(shù)相結(jié)合以在電自行車部件之間進(jìn)行通信。
仍參照?qǐng)D2,換擋操作裝置16包括前撥鏈器加擋開(kāi)關(guān)fsu-sw和前撥鏈器減擋開(kāi)關(guān)fsd-sw。前撥鏈器加擋開(kāi)關(guān)fsu-sw由諸如桿或按鈕的操作構(gòu)件致動(dòng)。同樣,前撥鏈器減擋開(kāi)關(guān)fsd-sw由諸如桿或按鈕的操作構(gòu)件致動(dòng),操作構(gòu)件可以與前撥鏈器加擋開(kāi)關(guān)fsu-sw使用同一個(gè),或者是單獨(dú)的一個(gè)。換擋操作裝置16由電力線34連接至電源26。換擋操作裝置16和電源26各自包括電力線通信模塊(未示出),用于執(zhí)行電力線通信。雖然電力線34被示出為直接連接至電源26,但對(duì)自行車領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,可以在電源26和換擋操作裝置16以及電連接至電源26的其他電自行車部件之間設(shè)置電線接合,以從電源26接收電力。
仍然參照?qǐng)D2和圖3,撥鏈器20包括鏈條引導(dǎo)件36和電致動(dòng)器38。撥鏈器20還包括基座構(gòu)件40、第一鏈接件41和第二鏈接件42?;鶚?gòu)件40構(gòu)造為以常規(guī)的方式安裝至自行車車架f。基座構(gòu)件40構(gòu)造為支撐電致動(dòng)器38。基座構(gòu)件40還構(gòu)造為經(jīng)由第一鏈接件41和第二鏈接件42支撐鏈條引導(dǎo)件36。鏈條引導(dǎo)件36構(gòu)造為使自行車鏈條bc位移。具體地,電致動(dòng)器38經(jīng)由第二鏈接件42可操作地聯(lián)接至鏈條引導(dǎo)件36,以使鏈條引導(dǎo)件36位移。此處,如圖2所示,電致動(dòng)器38包括電馬達(dá)38a。此外,電致動(dòng)器38包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部38b,其為可操作地聯(lián)接至電馬達(dá)38a以控制電馬達(dá)38a的操作的電路。電馬達(dá)38a為可逆電馬達(dá),其通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部(例如,包括齒輪減速機(jī)構(gòu)和/或第二鏈接件42)機(jī)械地連接至鏈條引導(dǎo)件36。電馬達(dá)38a和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部38b布置在致動(dòng)器殼體38c(見(jiàn)圖3)的內(nèi)部。電馬達(dá)38a具有經(jīng)由齒輪減速機(jī)構(gòu)44(在圖6和圖7中部分地示出)連接至第二鏈接件42的輸出軸38d。齒輪減速機(jī)構(gòu)44的輸出軸44a從致動(dòng)器殼體38c突出。第二鏈接件42連接至齒輪減速機(jī)構(gòu)44的輸出軸44a。齒輪減速機(jī)構(gòu)44具有固定地安裝在輸出軸44a上的風(fēng)扇齒輪44b,用于旋轉(zhuǎn)輸出軸44a,輸出軸44a進(jìn)而經(jīng)由第一鏈接件41和第二鏈接件42移動(dòng)鏈條引導(dǎo)件36。
撥鏈器20通過(guò)電力線46連接至電源26,電力線46可以如所示直接地連接至電源26,或者經(jīng)由電線接合連接至電源26。撥鏈器20還包括布置在致動(dòng)器殼體38c(參見(jiàn)圖3)內(nèi)部的換擋控制器48。換擋控制器48設(shè)置在印刷電路板上,印刷電路板還包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部38b的電路。響應(yīng)于換擋操作裝置16的使用者輸入,或者來(lái)自自行車計(jì)算機(jī)24的自動(dòng)換擋指令,換擋控制器48使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部38b控制電馬達(dá)38a的操作,以移動(dòng)鏈條引導(dǎo)件36。換擋控制器48包括用于執(zhí)行與其他電自行車部件電力線通信的電力線通信模塊(未示出),以及電連接至電源26的檢測(cè)裝置。換擋控制器48的功能可以由設(shè)置在其他電自行車部件中的一個(gè)上的遠(yuǎn)程設(shè)置的控制器(諸如自行車計(jì)算機(jī)24)提供。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn),換擋控制器48將在下文中稱為控制器48。
仍參照?qǐng)D2,檢測(cè)裝置30包括設(shè)置在撥鏈器20的一部分上的應(yīng)變計(jì),其接收來(lái)自鏈條引導(dǎo)件36的使自行車鏈條bc位移的反應(yīng)力。檢測(cè)裝置30構(gòu)造為檢測(cè)與自行車鏈條bc的反應(yīng)力相關(guān)的信息。撥鏈器20具有應(yīng)變計(jì)的部分包括鏈條引導(dǎo)件36、將電致動(dòng)器38與鏈條引導(dǎo)件36互相連接的第一鏈接件41和第二鏈接件42,以及連接至電致動(dòng)器38的馬達(dá)38a的齒輪(如齒輪44b)中的至少一個(gè)。換句話說(shuō),應(yīng)變計(jì)構(gòu)造為接附至鏈條引導(dǎo)件36、第一鏈接件41或第二鏈接件42的鏈接件部,以及齒輪(如齒輪44b)中的至少一個(gè)。在圖示的實(shí)施方式中,檢測(cè)裝置30包括三個(gè)應(yīng)變計(jì)s1、s2和s3,其設(shè)置在鏈條引導(dǎo)件36的內(nèi)引導(dǎo)板36a上。檢測(cè)裝置30優(yōu)選地包括三個(gè)應(yīng)變計(jì),以更準(zhǔn)確地檢測(cè)自行車鏈條bc的反應(yīng)力。優(yōu)選地,多個(gè)應(yīng)變計(jì)(如三個(gè)應(yīng)變計(jì))沿內(nèi)引導(dǎo)板36a的縱向方向接附至內(nèi)引導(dǎo)板36a。在此實(shí)施方式中,應(yīng)變計(jì)接附至內(nèi)引導(dǎo)板的外表面,以避免直接地接觸自行車鏈條bc。對(duì)自行車領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,可以將任何數(shù)量的應(yīng)變計(jì)應(yīng)用至鏈條引導(dǎo)件36。
除此之外,或者替代地,檢測(cè)裝置30包括應(yīng)變計(jì)s4,其設(shè)置至第一鏈接件41。除此之外,或者替代地,檢測(cè)裝置30包括應(yīng)變計(jì)s5,其設(shè)置至第二鏈接件42。除此之外,或者替代地,檢測(cè)裝置30包括應(yīng)變計(jì)s6,其設(shè)置至連接至電致動(dòng)器38的馬達(dá)38a的齒輪44b。然而,自行車鏈條bc的反應(yīng)力可以以如下解釋的其他方式檢測(cè)。
隨著檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力變小,電馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度也變小。由此,鏈條引導(dǎo)件36的位移量隨檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力變小而變短。隨著檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力變大,電馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度也變大。由此,鏈條引導(dǎo)件36的位移量隨檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力變大而變長(zhǎng)。如果檢測(cè)裝置30的應(yīng)變計(jì)檢測(cè)出檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力突然下降,那么控制器48使鏈條引導(dǎo)件36停止或者將鏈條引導(dǎo)件36向后移動(dòng)以防止鏈條掉落。以此方式,電馬達(dá)38a可以被控制器48控制,以使得在鏈條引導(dǎo)件36處于靜止位置時(shí)(當(dāng)鏈條引導(dǎo)件36不在移位操作中)時(shí),避免自行車鏈條bc與鏈條引導(dǎo)件36接觸。
在鏈條反應(yīng)力突然下降的時(shí)刻,控制器48可以確定自行車鏈條bc是否與鏈條上升鉚釘(尖銷)接合(向外移位),或者確定自行車鏈條bc是否與較大的鏈輪脫離接合(向內(nèi)移位)。由此,在該時(shí)刻后,自行車鏈條bc將與較大(或者較小)的鏈輪接合。然而,如果檢測(cè)到的反應(yīng)力為大并且鏈條引導(dǎo)件36位移很大,那么控制器48編程為從檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力突然下降的時(shí)刻起預(yù)定的時(shí)間段之后使鏈條引導(dǎo)件36向后移動(dòng)(輕微縮回)。
在圖示的實(shí)施方式中,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12還包括如上所述的檢測(cè)裝置32,以及下面討論的用于間接地檢測(cè)與自行車鏈條bc的反應(yīng)力相關(guān)的信息的檢測(cè)裝置50。對(duì)自行車領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,僅需要這些檢測(cè)裝置30、32和50中的一個(gè)來(lái)提供與自行車鏈條bc的反應(yīng)力相關(guān)的信息。由此,檢測(cè)裝置30(應(yīng)變計(jì))、32(轉(zhuǎn)矩傳感器)和50(電流傳感器)中的兩個(gè)可以從圖2示出的電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12中省略。然而,根據(jù)需要,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12可以設(shè)置有這些檢測(cè)裝置30、32和50中的一個(gè)或多個(gè)。
在檢測(cè)裝置32的情形中,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12包括檢測(cè)裝置32,其包括構(gòu)造為測(cè)量自行車部件的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器。自行車部件包括曲柄軸、曲柄臂、踏板和后花鼓中的至少一個(gè),轉(zhuǎn)矩傳感器待設(shè)置至該至少一個(gè)。由此,與自行車鏈條bc的反應(yīng)力相關(guān)的檢測(cè)到的信息可以由檢測(cè)裝置32的轉(zhuǎn)矩傳感器提供,其間接地檢測(cè)與自行車鏈條bc的反應(yīng)力相關(guān)的信息。這是因?yàn)?,在換擋操作期間的鏈條張力根據(jù)由轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到的踩踏力增加。由此,由于轉(zhuǎn)矩與假定為在換擋操作期間與鏈條反應(yīng)力成比例的鏈條張力相關(guān),如果檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩增加,轉(zhuǎn)矩傳感器可以間接地檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力的增加。圖4為曲線圖,其圖示了在包括鏈條引導(dǎo)件36從縮回位置(圖6)至伸出位置(圖7)的移動(dòng)的時(shí)間段中轉(zhuǎn)矩的變化。隨著檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩變小,電馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度也變小。由此,鏈條引導(dǎo)件36的位移量隨檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩變小而變短。隨著檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩變大,電馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度也變大。由此,鏈條引導(dǎo)件36的位移量隨檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩變大而變長(zhǎng)。如果檢測(cè)裝置32的轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力突然下降,則控制器48使鏈條引導(dǎo)件36停止或者將鏈條引導(dǎo)件36向后移動(dòng)以防止鏈條掉落。以此方式,電馬達(dá)38a可以被控制器48控制,以使得在鏈條引導(dǎo)件36處于靜止位置時(shí)避免自行車鏈條bc與鏈條引導(dǎo)件36接觸。
另一方面,在檢測(cè)裝置50的情形中,電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12包括檢測(cè)裝置50,其包括構(gòu)造為測(cè)量電致動(dòng)器38的電流的電流傳感器。檢測(cè)裝置50的電流傳感器間接地檢測(cè)與自行車鏈條bc的反應(yīng)力相關(guān)的信息。這是因?yàn)椋捎谛枰唠娏鱽?lái)使輸出軸38d抵抗作為鏈條反應(yīng)力的阻力旋轉(zhuǎn),如果換擋操作期間鏈條反應(yīng)力增加,則電流增大。在使用檢測(cè)裝置50的電流傳感器的情形中,控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以根據(jù)由電流傳感器檢測(cè)到的電致動(dòng)器38的電流值使鏈條引導(dǎo)件36位移,使得鏈條引導(dǎo)件36的位移量基于電致動(dòng)器38的檢測(cè)到的電流值變化。此外,控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為基于檢測(cè)到的信息控制馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度。圖5為曲線圖,其圖示了在包括鏈條引導(dǎo)件36從縮回位置(圖6)至伸出位置(圖7)的移動(dòng)的時(shí)間段中的電馬達(dá)38a的馬達(dá)電流的變化。隨著電馬達(dá)38a的馬達(dá)電流變小,電馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度也變小。由此,隨著電馬達(dá)38a的馬達(dá)電流變小,鏈條引導(dǎo)件36的位移量變短。隨著電馬達(dá)38a的馬達(dá)電流變大,電馬達(dá)38a的輸出軸38d的旋轉(zhuǎn)程度也變大。由此,隨著電馬達(dá)38a的馬達(dá)電流變大,鏈條引導(dǎo)件36的位移量變長(zhǎng)。如果檢測(cè)裝置50的電流傳感器檢測(cè)到電馬達(dá)38a的馬達(dá)電流突然下降,則控制器48使鏈條引導(dǎo)件36停止或者將鏈條引導(dǎo)件36向后移動(dòng)以防止鏈條掉落。以此方式,電馬達(dá)38a可以被控制器48控制,以使得在鏈條引導(dǎo)件36處于靜止位置時(shí),避免自行車鏈條bc與鏈條引導(dǎo)件36接觸。
控制器48構(gòu)造為根據(jù)來(lái)自檢測(cè)裝置30、32和50中的一個(gè)或多個(gè)的檢測(cè)到的信息控制電致動(dòng)器38。更具體地,控制器48構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以使得當(dāng)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力小于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件36從靜止位置位移至第一移位位置。換句話說(shuō),控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制所述電致動(dòng)器38,以使得當(dāng)檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力小于第一預(yù)定量時(shí),在換擋操作期間鏈條引導(dǎo)件36的位移量為第一位移量。
此外,控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以使得當(dāng)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力等于或大于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件36從靜止位置位移至第二移位位置,第二移位位置比第一移位位置更遠(yuǎn)離靜止位置。換句話說(shuō),控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,使得當(dāng)檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力等于或大于第一預(yù)定量時(shí),鏈條引導(dǎo)件36的位移量為大于第一位移量的第二位移量。
在控制器48確定鏈條引導(dǎo)件36由于過(guò)度移位而可能在當(dāng)前位移方向移動(dòng)過(guò)遠(yuǎn)時(shí),控制器48執(zhí)行鏈條掉落防止操作。具體地,當(dāng)檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力減小率等于或大于預(yù)定的鏈條反應(yīng)力減小率時(shí),即在換擋操作期間鏈條反應(yīng)力突然地下降時(shí),控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以使得處于其位移量為第二位移量的移位操作中的鏈條引導(dǎo)件36從當(dāng)下的位移方向沿相反方向位移。當(dāng)檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力減小率等于或大于預(yù)定的鏈條反應(yīng)力減小率時(shí),控制器48可以控制電致動(dòng)器38使得鏈條引導(dǎo)件36在鏈條引導(dǎo)件36到達(dá)第二移位位置之前沿相反的方向移動(dòng)。
控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以在檢測(cè)裝置30、32和50的至少一個(gè)在規(guī)定的時(shí)間段(例如,0到10毫秒)內(nèi)檢測(cè)到所述鏈條反應(yīng)力減小率之后,使得鏈條引導(dǎo)件36在相反方向位移。換句話說(shuō),控制器48控制電致動(dòng)器38以使鏈條引導(dǎo)件36在當(dāng)前位移方向位移規(guī)定的時(shí)間段,以完成移位操作。在那之后,檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)將檢測(cè)由于自行車鏈條與前鏈輪中的目標(biāo)的一個(gè)的接合而造成的鏈條反應(yīng)力的減小,因?yàn)榇藭r(shí)自行車鏈條bc趨向于離開(kāi)鏈條引導(dǎo)件36。在規(guī)定的時(shí)間段(例如,0到10毫秒)中,控制器將使電馬達(dá)38a反轉(zhuǎn)以使鏈條引導(dǎo)件36在相反方向輕微地移動(dòng)??商鎿Q地,控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以在檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力減小率之后停止鏈條引導(dǎo)件36的位移。控制器48在檢測(cè)裝置30檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力減小率之后是僅使得鏈條引導(dǎo)件36停止,還是使鏈條引導(dǎo)件36在相反的方向移動(dòng),可以由使用者基于選擇的傳動(dòng)比設(shè)置(即,由自行車鏈條bc與前鏈輪fs和后鏈輪rs的接合確定)或者預(yù)編程為其中的一個(gè)。
控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以當(dāng)檢測(cè)裝置30、32和50中的至少一個(gè)檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力減小率等于或大于預(yù)定的鏈條反應(yīng)力減小率時(shí),停止處于其位移量為第二位移量的移位操作中的鏈條引導(dǎo)件36在當(dāng)下位移方向上的位移。
以此方式,控制器48可以根據(jù)檢測(cè)到的自行車鏈條bc與鏈條引導(dǎo)件36的反應(yīng)力確定鏈條引導(dǎo)件36的合適的位移量。例如,如果檢測(cè)到鏈條的反應(yīng)力為大,則鏈條引導(dǎo)件36的位移量被控制為大,以抵抗自行車鏈條bc的反應(yīng)力將自行車鏈條bc確定地與前鏈輪fs中的目標(biāo)的一個(gè)接合。相反,如果檢測(cè)到的自行車鏈條bc的反應(yīng)力為小,則控制鏈條引導(dǎo)件36的位移量以避免撥鏈器20的鏈條引導(dǎo)件36的位移過(guò)量。
當(dāng)自行車部件的轉(zhuǎn)矩被作為檢測(cè)到的信息使用時(shí),控制器48構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38以根據(jù)由檢測(cè)裝置32的轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到的自行車部件的轉(zhuǎn)矩使鏈條引導(dǎo)件36位移,以使得當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩小于第一預(yù)定量時(shí),使得鏈條引導(dǎo)件36從靜止位置位移至第一移位位置,并且使得當(dāng)檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩等于或大于第一預(yù)定量時(shí),使得鏈條引導(dǎo)件36從靜止位置位移至第二移位位置,第二移位位置比第一移位位置更遠(yuǎn)離靜止位置。由于檢測(cè)裝置32的轉(zhuǎn)矩傳感器不直接地檢測(cè)鏈條反應(yīng)力,因此控制器48可以根據(jù)在剛開(kāi)始移位操作之前時(shí)來(lái)自檢測(cè)裝置32的轉(zhuǎn)矩傳感器的檢測(cè)到的信息控制鏈條引導(dǎo)件36的位移量。在這樣的情形中,當(dāng)移位操作開(kāi)始時(shí),檢測(cè)的信息不對(duì)應(yīng)于鏈條反應(yīng)力,而對(duì)應(yīng)于鏈條張力。
通過(guò)使用檢測(cè)鏈條反應(yīng)力的檢測(cè)裝置30(也就是,應(yīng)變計(jì)s1至s6中的一個(gè)),即使當(dāng)鏈條引導(dǎo)件36未移位時(shí)調(diào)節(jié)鏈條引導(dǎo)件36的位置也是可能的。例如,如果檢測(cè)裝置30檢測(cè)到鏈條反應(yīng)力小于預(yù)定程度,并且連續(xù)地檢測(cè)到多于預(yù)定的時(shí)長(zhǎng),那么控制器48可以確定自行車鏈條bc正在接觸鏈條引導(dǎo)件36。為了避免接觸噪聲,控制器48使電馬達(dá)38a致動(dòng)以將鏈條引導(dǎo)件36移動(dòng)至微調(diào)位置。換句話說(shuō),控制器48進(jìn)一步構(gòu)造為控制電致動(dòng)器38,以當(dāng)檢測(cè)裝置30檢測(cè)到的信息指示檢測(cè)到的鏈條反應(yīng)力在小于預(yù)定量超過(guò)預(yù)定的時(shí)間段時(shí),將鏈條引導(dǎo)件36位移至微調(diào)位置。術(shù)語(yǔ)“微調(diào)位置”指的是輕微偏離于接合的鏈輪的中心的鏈條引導(dǎo)件的位置。
如圖2所示,撥鏈器20可以選擇地設(shè)置有位置傳感器52,以通過(guò)使電馬達(dá)38a致動(dòng)而幫助使鏈條引導(dǎo)件36移位。位置傳感器52可以為電位器,其包括固定電接觸板和可移動(dòng)電刷板,或者光遮斷器,其具有設(shè)置在遮光輪的一側(cè)上的光源或led以及設(shè)置在遮光輪的另一側(cè)上的諸如光電晶體管的光檢測(cè)器。由此,來(lái)自位置傳感器52的檢測(cè)信息由控制器48接收,以更精準(zhǔn)地控制電馬達(dá)38a,用于移動(dòng)鏈條引導(dǎo)件36。以此方式,控制器48可以使用指示鏈條反應(yīng)力的信息結(jié)合鏈條引導(dǎo)件36的移動(dòng)數(shù)據(jù),以在每次移位操作發(fā)生時(shí),精確地、差別地控制鏈條引導(dǎo)件36的位置。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6至圖9,描述了基座構(gòu)件40上的電致動(dòng)器38的安裝布置。首先,使用螺栓60(螺紋緊固件)將基座構(gòu)件40安裝至自行車車架f。由此,電致動(dòng)器38經(jīng)由基座構(gòu)件40安裝至自行車車架f。電致動(dòng)器38通過(guò)安裝銷62和螺釘64可拆卸地安裝至基座構(gòu)件40。特別地,電致動(dòng)器38的殼體38c設(shè)置有一對(duì)安裝凸緣38c1和38c2以及安裝槽38c3,而基座構(gòu)件40設(shè)置有一對(duì)安裝凸緣40a和40b以及安裝凸起40c。安裝凸緣38c1、38c2、40a和40b的每個(gè)具有定尺寸為摩擦地接收安裝銷62的孔。以此方式,電致動(dòng)器38的殼體38c固定至基座構(gòu)件40。安裝銷62還用于將第一鏈接件41的外鏈部41a樞轉(zhuǎn)地支撐至基座構(gòu)件40。安裝凸起40c定尺寸為裝配到由安裝槽38c3形成的凹槽中。螺釘64穿過(guò)安裝槽38c3中的孔以及安裝凸起40c中的孔,并隨后旋擰進(jìn)入電致動(dòng)器38的殼體38c的螺紋孔中。以此方式,電致動(dòng)器38的殼體38c固定至基座構(gòu)件40。
在理解本發(fā)明的范圍時(shí),本文所使用的術(shù)語(yǔ)“包括”及其派生詞意圖為開(kāi)放性術(shù)語(yǔ),其指明所記載的特征、元件、部件、群組、整體和/或步驟的存在,但不排除其他未記載的特征、元件、部件、群組、整體和/或步驟的存在。這種定義也適用于具有類似含義的詞匯,諸如,術(shù)語(yǔ)“包含”、“具有”及其派生詞。此外,術(shù)語(yǔ)“部分”、“段”、“部”、“構(gòu)件”或“元件”當(dāng)用作單數(shù)時(shí)可以具有單個(gè)部分或者多個(gè)部分的雙重含義。
本文所使用的,以下方向性術(shù)語(yǔ)“面向車架的側(cè)面”、“非面向車架的側(cè)面”、“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”、“側(cè)面”、“豎直”、“水平”、“垂直”和“橫向”及任何其他類似的方向性術(shù)語(yǔ)是針對(duì)處于直立騎乘位置且裝備有電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12的自行車的那些方向而言的。于是,用來(lái)描述鏈條張緊裝置的這些方向性術(shù)語(yǔ)應(yīng)該相對(duì)于在水平面上處于直立騎乘位置且裝備有電自行車撥鏈器控制系統(tǒng)12的自行車來(lái)解釋。術(shù)語(yǔ)“左”和“右”用于指示當(dāng)從自行車的后部觀看從右側(cè)參照時(shí)的“右”和當(dāng)從自行車的后部觀看時(shí)從左側(cè)參照時(shí)的“左”。
此外,將理解盡管本文使用術(shù)語(yǔ)“第一”和“第二”來(lái)描述各種部件,但這些部件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)部件與另一個(gè)部件區(qū)分。由此,例如,在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下,上文討論的第一部件可以被稱為第二部件,反之亦然。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“被接附”或“接附”涵蓋通過(guò)將元件直接地附接至另一個(gè)元件而將元件直接固定至另一個(gè)元件的構(gòu)造;通過(guò)將元件附接至中間構(gòu)件,將該中間構(gòu)件轉(zhuǎn)而附接到另一個(gè)元件而將元件間接固定到另一個(gè)元件的構(gòu)造;以及一個(gè)元件與另一個(gè)元件成一體,即一個(gè)元件實(shí)質(zhì)上是另一個(gè)元件的一部分的構(gòu)造。這種定義還適用于具有類似含義的詞匯,例如,“連結(jié)”、“連接”、“聯(lián)接”、“安裝”、“結(jié)合”、“固定”及其派生詞。最后,本文所使用的程度術(shù)語(yǔ),諸如“大致”、“大約”和“接近”意味著所修飾術(shù)語(yǔ)的合理量的偏差,使得最終結(jié)果不會(huì)顯著改變。
盡管僅選擇選定的實(shí)施方式來(lái)圖示本發(fā)明,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員從此公開(kāi)可以了解,在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的情況下,可以對(duì)本文做出各種改變和變型。例如,除非特別指出,各種部件的大小、形狀、位置或取向可以根據(jù)需要和/或期望改變,只要該改變大致不影響它們期望的功能。除非特別指出,示出為彼此直接連接或接觸的部件可以具有設(shè)置在它們之間的中間結(jié)構(gòu),只要該改變大致不影響它們期望的功能。除非特別指出,一個(gè)元件的功能可以由兩個(gè)來(lái)執(zhí)行,反之亦然。一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)和功能可以在另一個(gè)實(shí)施方式中采用。在特定實(shí)施方式中所有優(yōu)點(diǎn)并非必須同時(shí)存在。從現(xiàn)有技術(shù)看是獨(dú)特的每個(gè)特征,無(wú)論單獨(dú)地或與其他特征相結(jié)合,也應(yīng)當(dāng)看作申請(qǐng)人的進(jìn)一步發(fā)明的單獨(dú)的說(shuō)明,包括由這種特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性和/或功能性構(gòu)思。由此,上述對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的說(shuō)明僅僅是示例性的,無(wú)意于對(duì)由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同方式所限定的本發(fā)明進(jìn)行限制。