专利名称：具有排档保护机制的自动排档自行车的制作方法
具有排档保护机制的自动排档自行车技术领域
本发明是与自动排档的自行车有关，特别是指可保护排档装置的一种具有排档保护机制的自动排档自行车。
背景技术：
自动排档自行车(即变速自行车)，目前已广泛的为大众所接受，在电动自行车或助力自行车中，均可见到自动排档的设计。
变速自行车在架构上分为外变速及内变速两种。以外变速架构而言，其链条在外部，因此在骑乘过程中进行变速时，是利用变速线拉动链条位移而变换啮接的齿盘，进而达到变速的效果。
而自动排档自行车的自动排档功能，主要是依靠一个微电脑依照其内的排档逻辑，配合传感器感测行车的速度信息，来进行排档时机的判断及排档动作的执行。
然而，在骑乘过程中，若微电脑判断应进行换档而执行了排档动作，但同时链条却因为骑乘者没有踩踏而没有转动，此时即会造成变速线已被拉动但无法变速的状况，进而造成变速线过度绷紧，减少了变速线的寿命，而再次踩踏时也很容易产生脱链的情况。
由此可知，外变速架构的自行车在进行自动变速时，需要有一个确保变速动作得以完成的技术，以避免前述变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有排档保护机制的自动排档自行车，其可让用来控制自动排档动作的微电脑在执行变速动作前，先行判断骑乘状况，以决定是否执行变速动作，以避免变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。
为了达成前述目的，依据本发明所提供的一种具有排档保护机制的自动排档自行车，包含有:一自行车主体，主要具有一变速器、一主动齿盘、一被动齿盘以及一曲柄轴，该主动齿盘是设于该曲柄轴且啮接于一链条而带动该被动齿盘；一电源模块，设于该自行车主体，用以提供排档所需的电能；一微电脑，电性连接于该电源模块，并且具有一自动排档逻辑以判断排档时机以及执行排档动作；一换档控制驱动器，电性连接于该微电脑，受该微电脑的控制以驱动该变速器进行换档；以及至少一传感器，设置于该自行车主体的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度之中的至少一种；其中，该微电脑具有至少一保护条件，该微电脑在判断应进行排档时，是不进行排档而转为将目前骑乘状况对照该至少一保护条件，若符合该至少一保护条件，则执行该排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑；若该微电脑判断目前骑乘状况不符合该至少一保护条件，则暂停排档动作直到目前骑乘状况符合该至少一保护条件再执行排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑；其中，该至少一保护条件是与车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度之中的至少一种有关。由此，可达成上述目的。
为了详细说明本发明的构造及特点所在，以下结合较佳实施例并配合
如后，其中:
图1是本发明第一较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明第一较佳实施例的装设示意图。
图3是本发明第一较佳实施例的流程图。
图4是本发明第二较佳实施例的装设示意图。
图5是本发明第三较佳实施例的装设示意图。
图6是本发明第四较佳实施例的结构示意图。
图7是本发明第五较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，本发明第一较佳实施例所提供的一种具有排档保护机制的自动排档自行车10,主要由自行车主体11、一电源模块21、一微电脑23、一换档控制驱动器25以及至少一传感器27所组成，其中:
该自行车主体11，主要具有一变速器12、一主动齿盘14、一被动齿盘16以及一曲柄轴18，该主动齿盘14是设于该曲柄轴18且啮接于一链条15而带动该被动齿盘16，该被动齿盘16是设于该自行车主体11上的后轮19。由于该自行车主体11上的其余结构是属已知技术，因此容不再予详述。此外，由于主动齿盘14与被动齿盘16在图2中表示上较为困难，且其为已知构件，因此仅以简单轮廓表示之。
该电源模块21，设于该自行车主体11，用以提供排档所需的电能。
该微电脑23，电性连接于该电源模块21，并且具有一自动排档逻辑231以判断排档时机以及执行排档动作。
该换档控制驱动器25，电性连接于该微电脑23，受该微电脑23的控制以驱动该变速器12进行换档。
该至少一传感器27，设置于该自行车主体11的预定位置且电性连接于该微电脑23，用以侦测车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度之中的至少一种。于本第一实施例中，该至少一传感器27在数量上是以一个为例，而是用以感测踩踏速度。
其中，该微电脑23具有至少一保护条件232。于本第一实施例中，该至少一保护条件232在数量上是以一个为例。该微电脑23在判断应进行排档时，是不进行排档而转为将目前骑乘状况对照该保护条件232，若符合该保护条件232，则执行该排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑231 ;若该微电脑23判断目前骑乘状况不符合该保护条件232，则暂停排档动作直到目前骑乘状况符合该保护条件232再执行排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑231。
又，其中，该保护条件232是与踩踏动作有关。于本第一实施例中该保护条件232是为:该曲柄轴18旋转速度(即踩踏速度)大于一第一预定值。该第一预定值是以10转/分钟(RPM)为例，而亦可以大于10转/分钟，例如20转/分钟。
于本第一实施例中还包含有一显示器29，电性连接于该微电脑23，该微电脑23停止使用该自动排档逻辑231时，是于该显示器29上显示一信息，以告知骑乘者目前暂时停止自动排档。然而，该显示器29并非必要元件，在没有显示器29的状况下，骑乘者仅是不知道目前自动排档的状态是否被暂停或是正常运作，但骑乘者仍然可以继续骑乘自行车，亦即，并不以具有该显示器29为必要。
接下来说明本第一实施例的操作状态。
请再参阅图1至图3，在骑乘者骑乘自行车踩踏的过程中，该微电脑23是依该自动排档逻辑231来判断排档时机以及执行排档动作。该微电脑23在判断应进行排档时，是不进行排档而转为将目前骑乘状况对照该保护条件232 (即该曲柄轴18旋转速度大于或等于10转/分钟)，若判断符合该保护条件232，即代表骑乘者有在踩踏踏板(图中未示)，链条15即会转动，因此可执行该排档动作；在执行完排档动作后，接着继续执行该自动排档逻辑231，以对下一次的排档动作进行判断。若该微电脑23判断目前骑乘状况不符合该保护条件232 (即该曲柄轴18旋转速度小于10转/分钟)，则暂停排档动作直到目前骑乘状况符合该保护条件232 (即踩踏速度大于或等于10转/分钟)再执行排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑231，以对下一次的排档动作进行判断。
由此，可让用来控制自动排档动作的微电脑23在执行变速动作前，先行判断骑乘状况，以决定是否执行变速动作，进而可确保排档动作得以完成，而保护了排档装置，避免变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。
请再参阅图4，本发明第二较佳实施例所提供的一种具有排档保护机制的自动排档自行车30，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于:
该传感器47是用以侦测该主动齿盘34的转速。
该保护条件(图中未示)是为:该主动齿盘34的旋转速度大于一第二预定值。该第二预定值于本第二实施例中是以10转/分钟(RPM)为例，而亦可以大于10转/分钟，例如20转/分钟。
由于主动齿盘34是用以带动链条35转动，因此主动齿盘34转动即代表链条35转动，由此可确保排档动作得以顺利完成，进而避免变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。
本第二实施例的其余结构及操作方式均概同于前揭第一实施例，容不赘述。
请再参阅图5，本发明第三较佳实施例所提供的一种具有排档保护机制的自动排档自行车50，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于:
该自行车主体51具有一单向器57，该主动齿盘54是通过该单向器57设于该曲柄轴58。该主动齿盘54、该链条55以及车轮(即后轮)是相连动。
该传感器67是用以侦测同动的车轮速度。
该保护条件(图中未示)是为:该车轮速度大于一第三预定值。该第三预定值于本第三实施例中是以5公里/小时为例，而亦可以大于5公里/小时，例如6公里/小时。
由于该主动齿盘54是通过该单向器57设于该曲柄轴58，因此后轮即不设置单向器，而与传统在后轮设置单向器的自行车不同。此种将单向器57与曲柄轴58结合的方式，会使得自行车的该主动齿盘54、该链条55以及后轮同动，因此，可通过车轮速度推知链条55的转速。链条55有转动即可确保排档动作得以顺利完成，进而避免变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。
本第三实施例的其余结构及操作方式均概同于前揭第一实施例，容不赘述。
请再参阅图6，本发明第四较佳实施例所提供的一种具有排档保护机制的自动排档自行车70，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于:
该传感器87是用以侦测车轮速度。
该微电脑83是判断目前的车轮速度，若车轮速度低于一第四预定值时，该微电脑83是停止使用该自动排档逻辑831，在车轮速度高于或等于该第四预定值时，该微电脑83是使用该自动排档逻辑831。该第四预定值于本第四实施例中是以5公里/小时为例，而亦可以大于5公里/小时,例如6公里/小时。
由此，在骑乘速度低于该第四预定值(以5公里/小时为例)时，即直接停止使用该自动排档逻辑831，这样一来，即不会有自动排档的动作发生，亦无须再判断是否符合该保护条件了。由此可确保不会有在很低的速度下却判断应排档却又无法完成排档的问题，进而避免变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。
本第四实施例的其余结构及操作方式均概同于前揭第一实施例，容不赘述。
请再参阅图7，本发明第五较佳实施例所提供的一种具有排檔保护机制的自动排档自行车90，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于:
该传感器107是用以侦测该链条95的速度。
该保护条件(图中未示)是为:该链条95的速度大于一第五预定值。该第五预定值于本第五实施例中是以2公分/秒(cm/sec)为例，而亦可以大于2公分/秒，例如2.2公分/秒。
由于链条95有速度时即代表其有在运转，由此可确保排档动作得以顺利完成，进而避免变速线寿命减少以及容易脱链的问题发生。
本第五实施例的其余结构及操作方式均概同于前揭第一实施例，容不赘述。
须补充说明的是，上述第一至三及第五实施例中的保护条件，亦可以混合使用，并不限制只能有一个保护条件。此外，在混合使用多种保护条件时(车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度)，则传感器亦需为复数且多种传感器来分别侦测车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速以及链条速度，才能配合供该微电脑判断是否符合多种保护条件。
权利要求
1.一种具有排档保护机制的自动排档自行车，包含有: 一自行车主体，主要具有一变速器、一主动齿盘、一被动齿盘以及一曲柄轴，该主动齿盘设于该曲柄轴且啮接于一链条而带动该被动齿盘； 一电源模块，设于该自行车主体，用以提供排档所需的电能； 一微电脑，电性连接于该电源模块，并且具有一自动排档逻辑以判断排档时机以及执行排档动作； 一换档控制驱动器，电性连接于该微电脑，受该微电脑的控制以驱动该变速器进行换档；以及 至少一传感器，设置于该自行车主体的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度之中的至少一种； 其中，该微电脑具有至少一保护条件，该微电脑在判断应进行排档时，是不进行排档而转为将目前骑乘状况对照该至少一保护条件，若符合该至少一保护条件，则执行该排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑；若该微电脑判断目前骑乘状况不符合该至少一保护条件，则暂停排档动作直到目前骑乘状况符合该至少一保护条件再执行排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑； 其中，该至少一保护条件与车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度之中的至少一种有关。
2.依据权利要求1所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该至少一传感器用以侦测踩踏速度；该至少一保护条件为:该曲柄轴旋转速度即踩踏速度大于一第一预定值。
3.依据权利要求2所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该第一预定值为10转/分钟以上。
4.依据权利要求1所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该至少一传感器用以侦测主动齿盘转速；该至少一保护条件为:该主动齿盘的旋转速度大于一第二预定值。
5.依据权利要求4所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该第二预定值为10转/分钟以上。
6.依据权利要求1所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该自行车主体具有一单向器，该主动齿盘通过该单向器设于该曲柄轴，该主动齿盘、该链条以及车轮相连动；该至少一传感器用以侦测同动的车轮速度；该至少一保护条件为:该车轮速度大于一第三预定值。
7.依据权利要求6所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该第三预定值为5公里/小时以上。
8.依据权利要求1所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该至少一传感器用以侦测车轮速度；在车轮速度低于一第四预定值时，该微电脑停止使用该自动排档逻辑；在车轮速度高于或等于该第四预定值时，该微电脑使用该自动排档逻辑。
9.依据权利要求8所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该第四预定值为5公里/小时以上。
10.依据权利要求1所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:还包含有一显示器，电性连接于该微电脑，该微电脑停止使用该自动排档逻辑时，于该显示器上显示一信肩、O
11.依据权利要求1所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该至少一传感器用以侦测链条速度；该至少一保护条件为:该链条速度大于一第五预定值。
12.依据权利要求11所述的具有排档保护机制的自动排档自行车，其中:该第五预定值为2公分/秒。`
全文摘要
一种具有排档保护机制的自动排档自行车，包含有一自行车主体；一电源模块；一微电脑，具有一自动排档逻辑；一换档控制驱动器；以及至少一传感器；其中，该微电脑具有至少一保护条件，该微电脑在判断应进行排档时，是不进行排档而转为将目前骑乘状况对照该至少一保护条件，若符合该至少一保护条件，则执行该排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑；若不符合该至少一保护条件，则暂停排档动作直到目前骑乘状况符合该至少一保护条件再执行排档动作，接着继续执行该自动排档逻辑；其中，该至少一保护条件是与车轮速度、踩踏速度、主动齿盘转速、链条速度之中的至少一种有关。
文档编号B62M25/08GK103183105SQ20111045399
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者郑启昌, 卓江泽, 黄清水, 龚林海, 缪林 申请人:久鼎金属实业股份有限公司