自行车齿轮改变设备的制作方法
【专利摘要】一种自行车齿轮改变设备，其基本上设置有控制器。该控制器配置为可操作地联接至第一输入部，以接收第一换档信号。该控制器配置为可操作地联接至第二输入部，以接收第二换档信号。该控制器响应于接收第一换档信号而输出控制信号，以根据第一指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。该控制器响应于接收第二换档信号而输出控制信号，以根据与第一指定换档路径不同的第二指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。
【专利说明】自行车齿轮改变设备
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及自行车齿轮改变设备。更具体地，本发明涉及以指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个的自行车齿轮改变设备。
【背景技术】
[0002]当前，大部分自行车变速器由连接在手动变速器和安装在手把上的手动操作的换档操作装置之间的换档操作线手动地操作。骑车者操作换档操作装置以选择性地拉动或释放换档操作线，该换档操作线转而以期望的方式操作变速器的拨链器。最近，自行车已经设置有电传动系，用于较平稳且较轻松的换档。电传动系可以手动或自动地操作。在手动操作的电传动系中，通常，操纵安装至自行车手把的换档控制装置上的按钮或杆，从而输出齿轮换档命令以操作马达，用于相应地使自行车变速器换高速档或换低速档。在自动操作的电传动系中，基于自行车的各种运行条件自动地生成齿轮换档命令。
【发明内容】
[0003]总地，本公开针对自行车齿轮改变设备的各种特征，该自行车齿轮改变设备以指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。
[0004]鉴于已知技术的状态，并且根据本发明的一个方面，提供了一种自行车齿轮改变设备，其基本上包括控制器。该控制器配置为可操作地联接至第一输入部，以接收第一换档信号。该控制器配置为可操作地联接至第二输入部，以接收第二换档信号。该控制器响应于接收第一换档信号而输出控制信号，以根据第一指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。该控制器响应于接收第二换档信号而输出控制信号，以根据与第一指定换档路径不同的第二指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。
[0005]根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器响应于接收第二换档信号而输出控制信号，以选择性地控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置。
[0006]根据本发明的第三方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器进一步配置为可操作地联接至第三输入部，以接收第三换档信号，并配置为可操作地联接至第四输入部，以接收第四换档信号。该控制器响应于接收第三换档信号而输出控制信号，以根据第三指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。该控制器响应于接收第四换档信号而输出控制信号，以根据与第三指定换档路径不同的第四指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。
[0007]根据本发明的第四方面，根据第三方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器响应于接收第四换档信号而输出控制信号，以选择性地控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置。
[0008]根据本发明的第五方面，根据第三方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器配置为至少设定同步换档模式和非同步换档模式。并且当控制器设定至非同步换档模式时，控制器响应于接收第一换档信号和第三换档信号而仅控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的一个，并且响应于接收第二换档信号和第四换档信号而仅控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的另一个。
[0009]根据本发明的第六方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器配置为设定同步换档模式，其中控制器响应于接收第一换档信号而根据第一指定换档路径在同步换档点处操作第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置。
[0010]根据本发明的第七方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器进一步配置为可操作地联接至第三输入部，以接收第三换档信号。该控制器响应于接收第三换档信号而输出控制信号，以根据第三指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个。
[0011]根据本发明的第八方面，根据第七方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器配置为设定同步换档模式，其中控制器响应于接收单个的第三换档信号而根据第一指定换档路径在同步换档点处操作第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置。
[0012]根据本发明的第九方面，根据第三方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器设定第一指定换档路径和第三指定换档路径中的一个的同步换低速档点以及第一指定换档路径和第三指定换档路径中的另一个的同步换高速档点，以提供两个不同的同步换档路径。
[0013]根据本发明的第十方面，根据第八方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器设定第一指定换档路径和第三指定换档路径中的一个的同步换低速档点以及第一指定换档路径和第三指定换档路径中的另一个的同步换高速档点，以提供单个的同步换档路径。
[0014]根据本发明的第十一方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备进一步包括后拨链器，其对应于第一齿轮改变装置；以及前拨链器，其对应于第二齿轮改变装置。
[0015]根据本发明的第十二方面，根据第十一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器响应于接收第二换档信号而输出控制信号，以仅控制前拨链器。
[0016]根据本发明的第十三方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器输出控制信号，以控制由第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置所建立的传动比，使得在换高速档操作期间传动比以升序改变，并且在换低速档操作期间传动比以降序改变。
[0017]根据本发明的第十四方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器输出控制信号，以控制由第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置所建立的传动比，使得在换高速档操作期间传动比以升序改变。
[0018]根据本发明的第十五方面，根据第一方面的自行车齿轮改变设备配置为使控制器输出控制信号，以控制由第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置所建立的传动比，使得在换低速档操作期间传动比以降序改变。
[0019]从对结合附图公开了自行车齿轮改变设备的优选实施例的下文的详细描述中，本领域技术人员可以了解所公开的自行车齿轮改变设备的其他目的、特征、方面和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]现在参考形成了此原始公开的一部分的附图:
[0021]图1是装备有根据一个实施例的自行车齿轮改变设备的自行车的侧视图；
[0022]图2是自行车的手把区域的侧视图，示出了联接至图1中图示的自行车的下垂式手把的公路自行车控制(制动/换档)装置和自行车计算机；
[0023]图3是示出了包括根据图1和图2中图示的实施例的自行车齿轮改变设备的电自行车换档系统的总体构造的示意性框图；
[0024]图4是用于具有三个前轮盘(chain wheel)和十个后链轮的自行车换档系统的第一同步换档齿轮换档表；
[0025]图5是用于具有三个前轮盘和十个后链轮的自行车换档系统的第二同步换档齿轮换档表；以及
[0026]图6用于具有两个前轮盘和十个后链轮的自行车换档系统的第三同步换档齿轮换档表。
【具体实施方式】
[0027]现将参考附图解释选定的实施例。本领域技术人员从此公开中可以了解，对实施例的以下描述仅提供用于例示而不用于限制发明的目的，本发明由所附的权利要求及其等同方式来限定。
[0028]首先参考图1，图示了装备有根据第一实施例的自行车齿轮改变设备12的自行车10。尽管自行车10图示为公路自行车，但是自行车齿轮改变设备12不限于用于公路自行车。例如，此发明还可以应用至山地自行车或任何类型的自行车。如图1至3中所示，自行车齿轮改变设备12是电自行车换档系统的一部分。自行车齿轮改变设备12包括第一换档操作装置或换档器16以及第二换档操作装置或换档器18。如下文所解释的，该第一换档操作装置16和第二换档操作装置18是自行车齿轮改变设备12的换高速档输入部和/或换低速档输入部的实例。自行车齿轮改变设备12还包括信号控制器20，用于响应于第一换档操作装置或换档器16和第二换档操作装置或换档器18的操作而改变自行车10的齿轮。信号控制器20包括微型计算机21。自行车齿轮改变设备12进一步包括第一齿轮改变装置22、第二齿轮改变装置23和自行车计算机24。电(动)后拨链器对应于第一齿轮改变装置22，而电(动)前拨链器对应于第二齿轮改变装置23。
[0029]微型计算机21具有处理器21a和存储器21b，用于处理来自自行车齿轮改变设备12的各种传感器和部件的各种信号。信号控制器20还包括如下文所讨论地控制可移动构件18的移动的换档控制程序。该换档控制程序可以储存在存储器21b中，该存储器21b包括ROM (只读存储器)装置和RAM (随机存取存储器)装置。尽管如图3中所示意性图示的，信号控制器20电连接至自行车齿轮改变设备12的其他部分，但是从此公开中可以了解，可以使用无线通信以将信号控制器20可操作地联接至自行车齿轮改变设备12的其他部分，用于接收数据。信号控制器20翻译和执行各种程序和硬件的指令(数据、信号和命令)，以指挥自行车齿轮改变设备12的操作。尽管信号控制器20图示为单个的分离单元，但是信号控制器20可以是另一个部件的一部分或者可以是几个部件(例如位于不同部分中的多个控制器)的一部分。
[0030]在图示实施例中，信号控制器20设置有模式按钮20a，用于骑车者或其他使用者选择手动换档模式或者自动换档模式，该手动换档模式包括同步换档模式和非同步换档模式，该自动换档模式包括同步换档模式和非同步换档模式。可替换地，自行车齿轮改变设备12的操作模式可以以其它方式选择，诸如通过使用自行车计算机24和/或操作第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中的一个上的按钮。优选地，用于自行车齿轮改变设备12的各种参数可以由使用者改变默认设定，以提供自定义的换档路径。自行车齿轮改变设备12的各种特征还可以通过经由通信端口 20b将个人计算机接附至自行车齿轮改变设备12而自定义。
[0031]基本上，为了在手动换档模式下将齿轮换档，由骑车者选择和操作第一换档操作装置16和第二换档操作装置18，以将控制信号输出至信号控制器20，该信号控制器20转而输出换档信号，以操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23，以相对于自行车车架27侧向移动链条26。在自动换档模式下，信号控制器20基于来自一个或多个运行条件传感器的一个或多个控制信号而控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。
[0032]优选地，信号控制器20配置为在手动换档模式和自动换档模式期间都输出用于进行同步换档的控制(换档)信号。当然，手动换档模式和自动换档模式也可以设定为没有同步换档特征。如本文中所使用的，术语“同步换档”是指这样的换档，其中，响应于对单个换档操作构件(例如第一换档操作装置16或第二换档操作装置18)的操作或预定运行条件的发生，后齿轮换档装置和前齿轮换档装置(例如第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23)几乎同时换档，以获得目标传动比。
[0033]本文所使用的术语“单个换档操作构件”是指包括换高速档开关和换低速档开关的换档操作构件。然而，本文所使用的术语“单个换档操作构件”并不限于如图1和2中所图示的单个换档器单元。例如，第一换档操作装置16的电开关SWl和SW2可以设置为使得电开关SWl和SW2相互分开(例如电开关SWl可以设置在手把右侧上，而电开关SW2设置在手把左侧上)。类似地，第二换档操作装置18的电开关SW3和SW4可以设置为使得电开关SW3和SW4相互分开(例如电开关SW3可以设置在手把右侧上，电开关SW4可以设置在手把左侧上)。
[0034]在手动同步换档模式中，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中的仅一个可以用于进行同步换档，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中的另一个可以仅用于进行类似于手动非同步换档模式的独立换档。由此，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中进行同步换档的那一个称为同步换档操作装置。另一方面，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中进行非同步换档的另一个称为非同步换档操作装置。
[0035]在手动非同步换档模式中，骑车者操作第一换档操作装置16和第二换档操作装置18，以将控制信号输出至信号控制器20，该信号控制器20转而输出换档信号，以独立地操作第一齿轮改变装置22或第二齿轮改变装置23。
[0036]在图示实施例中，如图3中所图示的，设置有曲柄旋转速度传感器28和车轮旋转速度传感器29，用于将数据提供至信号控制器20，用于自动控制拨链器22和23的换档。例如，基于来自曲柄旋转速度传感器28和车轮旋转速度传感器29的检测信号，信号控制器20输出控制信号以使拨链器22和23换档，以获得目标传动比，从而将踏频维持在接近60-70RPM,其对于在自行车上骑行的普通人来说是舒适的值。此类型的自动换档和其它类型的自动换档都可以由信号控制器20进行。由于可以使用常规的自动换档，因此本文将不再进一步详细地讨论自动换档模式的细节。
[0037]如图1和图2中所图示的，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18是制动和换档操作装置，其中第一换档操作装置16固定地安装在手把的右手侧上，且第二换档操作装置18固定地安装在手把的左手侧上。特别地，第一换档操作装置16可操作地连接到第一齿轮改变装置22和后制动器30,而第二换档操作装置18可操作地连接到第二齿轮改变装置23和前制动器31。在图示实施例中，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18使用常规的博登型(Bowden-type)制动缆线分别机械地连接到后制动器30和前制动器31。在图示实施例中，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18由第一电缆线32和第二电缆线33电连接到信号控制器20。可替换地，第二齿轮改变装置23和前制动器31可以连接到第一换档操作装置16，且第一齿轮改变装置22和后制动器30可以连接到第二换档操作装置18。
[0038]如图2和图3中所图示的，第一电缆线32和第二电缆线33将换档信号或命令输出至信号控制器20，用于分别控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。第一换档操作装置16和第二换档操作装置18还接收来自电源或电池34 (见图3)的电力。特别地，在信号控制器20和电源34之间设置电线束(electrical harness) 35,以将电力供给至信号控制器20，信号控制器20转而经由第一电缆线32和第二电缆线33分别将电力供给到第一换档操作装置16和第二换档操作装置18。电线束35在信号控制器20与第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23之间传输换档信号(FSS，RSS)和用于换档装置的位置信号(DATA)。缆线32和33以及电线束35可以由仅包括两根导线的缆线代替。在此情况下，PLC (电力线通信)电路板可以包括在信号控制器20以及第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中。
[0039]如图2中所图示的，第一换档操作装置16接附到手把的弯曲部分，该手把在图示实施例中是下垂手把。第二换档操作装置18是第一换档操作装置16的镜像，并且包括本文讨论的第一换档操作装置16的所有特征。由此，本文将不再详细讨论第二换档操作装置18。当然，从该公开可以了解，根据需要和/或期望可以使用其它类型的电换档器替代本文所图示的类型。
[0040]基本上，第一换档操作装置16包括基座构件40，该基座构件40以诸如所图示的带式夹具的常规方式固定地安装在手把的右手侧上。制动杆43枢转地安装至基座构件40，用于以常规方式操作后制动器30。制动杆43具有一对枢转地安装的换档操作构件44和45。向自行车的中心平面推动该换档操作构件44和45，以分别按下电开关SWl和SW2。对换档操作构件44和45以及电开关SWl和SW2的更详细的讨论可以在第7，854，180号美国专利(转让给株式会社岛野)中找到。换档操作构件44和45是自行车齿轮改变设备12的换高速档输入部和/或换低速档输入部的实例。第二换档操作装置18是第一换档操作装置16的镜像，由此具有操作开关SW3和SW4的一对枢转安装的换档操作构件。
[0041]尽管图示实施例的换档操作构件44和45以及电开关SWl和SW2构造为如第7，854，180号美国专利中所示出的那样，但是第一换档操作装置16和第二换档操作装置18不限于该特定构造。实际上，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18可以由诸如在第5，970，816号美国专利中所公开的具有手动同步换档系统的机械换档器代替。
[0042]如上文所提到的，控制器20配置为至少设定同步换档模式和非同步换档模式。在下文中，当操作电开关SWl时，其输出第一信号，当操作电开关SW2时，其输出第三信号，当操作电开关SW3时，其输出第二信号，当操作电开关SW4时，其输出第四信号。当控制器20设定至非同步换档模式时，控制器20响应于接收第一信号和第三信号而仅控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的一个，并且响应于接收第二信号和第四信号而仅控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的另一个。由此，在非同步换档模式中，对换档操作构件44的操作通常导致第一齿轮改变装置22进行换低速档操作，使得链条26移动至后链轮46中较大的一个，而对换档操作构件45的操作通常导致第一齿轮改变装置22进行换高速档操作，使得链条26移动至后链轮46中较小的一个。在非同步换档模式中，第二换档操作装置18以类似方式操作第二齿轮改变装置23。然而，控制器20配置为设定同步换档模式，其中控制器20响应于接收第一换档信号而根据第一指定换档路径在同步换档点处操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。然而，在同步换档模式中，对换档操作构件44的操作可以导致第一齿轮改变装置22进行换低速档操作，而对换档操作构件45的操作可以导致第一齿轮改变装置22进行换高速档操作。
[0043]参考图3，现在将讨论第一齿轮改变装置22的基本构造。第一齿轮改变装置22基本上是常规的电拨链器，其包括后控制单元22a (控制器)、马达驱动单元22b、位置传感器22d和马达22e。后控制单元22a、马达驱动单元22b和位置传感器22d形成后致动单元。后控制单元22a配置并设置为响应于换档控制信号而控制马达驱动单元22b，该换档控制信号来自对第一换档操作装置16的换档开关SWl和SW2中的一个的操作。马达22e配置并设置为驱动第一齿轮改变装置22的链条框(chain cage)。马达驱动单元22b配置并设置为驱动马达22e。位置传感器22d配置并设置为感测后换档装置22的齿轮档位位置。位置传感器22d构成了自行车齿轮改变设备12的变速器状态确定部件的一个实例。第8，137，223号美国专利(转让给株式会社岛野)中公开了具有位置传感器(即变速器状态确定部件)的电后拨链器的一个实例。尽管诸如在第8，137，223号美国专利中所公开的，电位计可以用于位置传感器22d，但是位置传感器22d不限于这种构造。
[0044]返回参考图1，自行车10具有多个后链轮46，用于选择性地接收来自链条26的驱动力。第一齿轮改变装置22的马达22e的操作使链条26在后链轮46之间移动，以改变后齿轮的级。尽管自行车10图示为仅具有九个后链轮46，但是自行车10可以设置有更少或更多的后链轮46。
[0045]返回参考图3，现在将讨论第二齿轮改变装置23的基本构造。第二齿轮改变装置23基本上是常规的电拨链器，其包括前控制单元23a (控制器)、马达驱动单元23b、位置传感器23d和马达23e。前控制单元23a、马达驱动单元23b和位置传感器23d形成前致动单元。前控制单元23a配置并设置为响应于换档控制信号而控制马达驱动单元23b，该换档控制信号来自对第二换档操作装置18的换档开关SW3和SW4中的一个的操作。马达23e配置并设置为驱动第二齿轮改变装置23的链条框。马达驱动单元23b配置并设置为驱动马达23e。位置传感器23d配置并设置为感测前换档装置23的齿轮档位位置。位置传感器23d构成了自行车齿轮改变设备12的变速器状态确定部件的一个实例。第7，306，531号美国专利(转让给株式会社岛野)中公开了具有位置传感器(即变速器状态确定部件)的电前拨链器的一个实例。尽管诸如在第7，306，531号美国专利中所公开的，电位计可以用于位置传感器23d，但是位置传感器23d不限于这种构造。
[0046]返回参考图1，自行车10具有多个前轮盘47，用于将踩踏(驱动)力传输至链条26。第二齿轮改变装置23的马达23e的操作使链条26在前轮盘47之间移动，以改变前齿轮的级。尽管自行车10图示为仅具有三个前轮盘47，但是自行车10可以设置有两个前轮盘或多于三个前轮盘。
[0047]自行车计算机24包括微处理器、存储器和常规自行车计算机的其它常规结构。因为自行车计算机是众所周知的常规装置，所以除了变型以适应自行车齿轮改变设备12之处，本文将不再讨论和/或图示自行车计算机24。特别地，自行车计算机24由缆线48电连接到信号控制器20，以接收来自自行车齿轮改变设备12的其它部件的各种数据。如图3中所图示的，缆线48还可以可选地将电力供给至自行车计算机24。可替换地，自行车计算机24可以具有其自己的电源(例如可更换的电池)。
[0048]如图1到图3中所图示的，自行车计算机24是自行车齿轮改变设备12的一部分。然而，自行车计算机24的各种功能可以集成到第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中的一个或者两者和/或信号控制器20中。
[0049]自行车计算机24具有显示器49，如大多数自行车计算机那样，该显示器49用于向骑车者显示齿轮位置、速度、行进距离以及其它信息。此外，在图示实施例中，自行车计算机24进一步包括输入端口 50，该输入端口 50是诸如USB端口的通信端口，用于接附计算机以更新软件和/或修改自行车齿轮改变设备12的各种操作参数。
[0050]在图4的图示实施例中，自行车的齿轮换档机构(例如第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23)具有多个速度级(例如在没有同步换档特征的情况下的30个速度级以及在具有同步换档特征的情况下的21个速度级)。高传动比是指曲柄臂每次旋转具有较高的自行车速度，而低传动比是指曲柄臂每次旋转具有较低的自行车速度。在图4中图示的同步换档操作中，单齿轮换档操作发生在前轮盘47之间，双齿轮换档操作发生在后链轮46中。
[0051]当没有使用同步换档特征时，图1的自行车变速器具有总共三十个速度级。然而，当使用同步换档特征时，图1的自行车变速器仅具有如图4中所图示的总共21个速度级。在图4的实例中，图1的自行车变速器包括至少一个同步换档点，该同步换档点包括第五速度级(即沿着同步换高速档路径从最低传动比向最高传动比计数)。然而，自行车变速器不限于单个同步换档点。同步换档点的位置和数量将取决于在特定自行车变速器中可以获得的特定传动比。换句话说，对于后链轮和前轮盘来说可以改变齿数，以改变传动比，改变传动比可以这样实现，即可以改变更多或更少的后链轮和/或前轮盘，用于增加或减少可获得的速度级的数量。
[0052]例如，图4图示了自行车变速器的换档表，该自行车变速器具有十个后链轮和三个前轮盘，且同步换档在第五速度级和第六速度级之间的换档时发生。在此情况下，当骑车者仅操作同步换档操作装置的换高速档开关时，遵循同步换档路径，以从具有0.67的传动比的第一齿轮级(CS:三十六齿，FC:二十四齿)按顺序增大传动比。在此情况下，随着同步换档操作装置换高速档开关的操作，传动比如下改变:0.67 (CS:第I级，FC:低级)一0.75(CS:第 2 级，FC:低级)—0.86 (CS:第 3 级，FC:低级)—1.00 (CS:第 4 级，FC:低级)—1.14 (CS --第 5 级，FC:低级)—1.33 (CS:第 4 级，FC:中级)—1.52 (CS:第 5 级，FC:中级)一1.68 (CS:第 6 级，FC:中级)一1.88 (CS:第 7 级，FC:中级)一2.21 (CS:第 6 级，FC:高级)—2.47 (CS:第 7 级，FC:高级)—2.80 (CS:第 8 级，FC:高级)—3.23 (CS:第9级，FC:高级)一3.82 (CS:第10级，FC:高级)。当骑车者仅操作同步换档操作装置的换低速档开关时，遵循同步换档路径，以从最后的齿轮级(CS:十一齿，FC:四十二齿)按顺序减小传动比。在此情况下，随着同步换档操作装置换低速档开关的操作，传动比如下改变:
3.82 (CS:第 10 级，FC:高级)一3.23 (CS:第 9 级，FC:高级)一2.80 (CS:第 8 级，FC:高级)—2.47 (CS:第 7 级，FC:高级)—2.21 (CS:第 6 级，FC:高级)—2.00 (CS --第 5 级，FC:高级)一1.75 (CS:第 4 级，FC:高级)一1.50 (CS:第 3 级，FC:高级)一1.31 (CS:第 2级，FC:高级)一1.14 (CS:第 3 级，FC:中级)一1.00 (CS:第 2 级，FC:中级)一0.89 (CS:第 I 级，FC:中级)一0.75 (CS:第 2 级，FC:低级)一0.67 (CS:第 I 级，FC:低级)。
[0053]即使当处于手动同步换档模式时，也可以操作非同步换档操作装置，以与手动非同步换档模式中相同的方式进行独立换档。例如，根据图4的换档表，当当前的档位级对应于后级(CS)的第3级和前级(FC)的低级且骑车者操作非同步换档操作装置的换高速档开关时，前级(FC)从低级改变至中级，而当前的后级(CS)的第3级维持接合。在此点处(CS:第3级，FC:中级)，当骑车者操作同步换档操作装置的换高速档开关时，后级(CS)从后级(CS)的第3级改变至后级(CS)的第4级，而当前的前轮盘(FC)的中级维持接合。
[0054]图4、5和6是在同步换档模式中使用的预存的换档表的实例。预存的换档表储存在存储器21b中，使得控制器20响应于来自电开关SW1、SW2、SW3和SW4的信号而操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。特别地，控制器20配置为可操作地联接至诸如电开关SW1、SW2、SW3和SW4中的一个(例如电开关SWl)的第一输入部，以接收第一换档信号。控制器20响应于接收该第一换档信号而输出控制信号，以根据预存的换档表中的一个的第一指定换档路径来控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的至少一个。控制器20配置为可操作地联接至诸如电开关SW1、Sff2, SW3和SW4中的一个(例如电开关Sff3)的第二输入部，以接收第二换档信号。并且，控制器20响应于接收该第二换档信号而输出控制信号，以根据预存的换档表中的一个的第二指定换档路径控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的至少一个，其中该第二指定换档路径与第一指定换档路径不同。换句话说，控制器20响应于接收第二换档信号而输出控制信号，以选择性地控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。当然，从此公开中将了解，在存储器21b中可以储存另外的预存换档表，用于响应于来自电开关SW1、SW2、SW3和SW4的信号而操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。
[0055]优选地，控制器20进一步配置为可操作地联接至诸如电开关SW1、SW2、SW3和SW4中的一个(例如电开关SW2)的第三输入部，以接收第三换档信号。控制器20响应于接收该第三换档信号而输出控制信号，以根据第三指定换档路径来控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的至少一个。
[0056]优选地，控制器20进一步配置为可操作地联接至诸如电开关SW1、SW2、SW3和SW4中的一个(例如电开关SW4)的第四输入部，以接收第四换档信号。控制器20响应于接收该第四换档信号而输出控制信号，以根据第四指定换档路径控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的至少一个，该第四指定换档路径与第三指定换档路径不同。
[0057]在同步换档模式中，可以由使用者设定控制器20，以使用第一换档操作装置16的开关SWl和SW2，以根据预存在换档表中的同步换档路径操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23，并且使用第二换档操作装置18的开关SW3和SW4，以便按照非同步换档路径操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的一个。换句话说，用第一换档操作装置16，开关SWl和SW2中的一个沿同步换高速档路径进行换高速档，且开关SWl和SW2中的另一个沿同步换低速档路径进行换低速档。用第二换档操作装置18，开关SW3和SW4中的一个仅对第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的一个进行换高速档，且开关SW3和SW4中的另一个对第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的相同的那个进行换低速档。
[0058]可替换地，在同步换档模式中，可以由使用者设定控制器20，以使用第一换档操作装置16的开关SWl和SW2中的一个，以沿对应的同步换档路径进行换高速档或换低速档，并使用第二换档操作装置18的开关SW3和SW4中的一个，以沿对应的同步换档路径进行换高速档或换低速档中的另一个。开关SW1、SW2、SW3和SW4中的其余两个用于按照非同步换档路径操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的一个。
[0059]控制器20配置为设定同步换档模式，其中控制器20响应于接收单个第三信号而根据第一指定换档路径在同步换档点处操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23。
[0060]参考图4，此预存的换档表具有由虚线箭头指示的指定的换档路径，其中圈出了同步换档点。同步换档点由在换档之前和之后发生的一对传动比或一对前档位级和后档位级确定。在此实施例中，同步点包括多个同步换高速档点和多个同步换低速档点。在图4中，同步换高速档点包括一对传动比1.14 (即在该对中前档位级是低级，后档位级是第5级)和1.33 (即在该对中前档位级是中级，后档位级是第4级)，以及一对传动比1.88 (即在该对中前档位级是中级，后档位级是第7级)和2.21 (即在该对中前档位级是高级，后档位级是第6级)。在图4中，同步换低速档点包括一对传动比1.31 (即在该对中前档位级是高级，后档位级是第2级)和1.14 (即在该对中前档位级是中级，后档位级是第3级)，以及一对传动比0.89 (即在该对中前档位级是中级，后档位级是第I级)和0.75 (即在该对中前档位级是低级，后档位级是第2级)。
[0061]图4的预存换档表的指定换档路径在控制器20处于同步换档模式时使用。当自行车齿轮改变设备12处于同步换档模式时，图4中用斜线打阴影的传动比不可用。然而，当处于非同步换档模式时，骑车者可以将第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23换档，以获得图4的换档表中的任何传动比。非同步换档由较宽的箭头指示。如图4中所示，用于在前轮盘47之间换档的同步换低速档路径具有与同步换高速档点不同的同步换低速档点。由此，控制器20设定第一指定换档路径和第三指定换档路径中的一个的同步换低速档点，以及第一指定换档路径和第三指定换档路径中的另一个的同步换高速档点，以提供两个不同的同步换档路径。在其他实施例中，当自行车齿轮改变设备12处于同步换档模式时，图4中用斜线打阴影的传动比可以是可用的。例如，当当前的档位级是后级(CS)的第9级和前级(FC)的高级,且然后骑车者操作第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中的另一个(即作为非同步换档操作装置而起作用的那个)的换低速档开关时，前级(FC)可以从高级改变至中级。在此点处，第一换档操作装置16和第二换档操作装置18可以如在手动非同步换档模式中那样做出独立的换档。当传动比返回至同步换档路径内的传动比中的一个时，控制器20则基于第一换档操作装置16和第二换档操作装置18中的一个(即作为同步换档操作装置而起作用的那个)，沿同步换档路径控制换档。
[0062]由此，图4的换档表限定了前轮盘47中相邻两者之间的多个不同的同步换档路径。同步换低速档点和同步换高速档点(例如同步换档的齿轮改变点)可以通过使用自行车计算机24或外部计算机而由使用者设定。控制器20输出控制信号，以控制由第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23所建立的传动比，使得在换高速档操作期间传动比以升序改变，并且在换低速档操作期间传动比以降序改变。
[0063]参考图5，用此预存的换档表，在同步换档路径中，当前齿轮改变(即链条26从前轮盘47中的一个换档至下一个)时，后齿轮不改变(即链条26不从后链轮46中当前的那个换档至下一个)。然而，当自行车齿轮改变设备12处于同步换档模式时，图5中用斜线打阴影的传动比不可用。这里，控制器20响应于接收来自第二换档操作装置18的第二换档信号而输出控制信号，以仅控制前拨链器(例如第二齿轮改变装置23)。
[0064]如图6中所示，控制器20设定第一指定换档路径和第三指定换档路径中的一个同步换低速档点，以及第一指定换档路径和第三指定换档路径中的另一个的同步换高速档点，以提供单个的同步换档路径。同样，用此预存的换档表，在同步换档模式中，如果在齿轮由第二换档信号从指定换档路径内的传动比换档至不包括在指定换档路径内的传动比(从
1.58至1.00)之后输入了第一换档信号，则控制器20控制第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23中的至少一个，以到达指定换档路径。例如，当在同步换档模式中，当前传动比为1.00 (不在同步换档路径内)时，当输入第一换档信号(换高速档信号)时，控制器20操作第一齿轮改变装置22和第二齿轮改变装置23，以将传动比从当前传动比改变至较高的传动比，就是同步换档路径中最接近的传动比(例如1.19)。并且例如，当在同步换档模式中，当前传动比为1.00 (不在同步换档路径内)时，当输入第一换档信号(换低速档信号)时，控制器20使第一齿轮改变装置22移动，以将传动比从当前传动比改变至下一个较低的传动比(例如0.86 )。在此实施例中，在同步换档模式中，当当前传动比在同步换档路径之外时，可以轻松地返回同步换档路径。
[0065]尽管上文所描述的实施例的齿轮改变设备12配置为使得同步换档模式和非同步换档模式可以由使用者根据需要和/或期望而选择，但是本发明并不限于此配置。例如，齿轮改变设备12可以仅具有同步换档模式。
[0066]在理解本发明的范围时，本文所使用的术语“包括”及其派生词，意图为开放性术语，其指明所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在，但并不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。前述也适用于具有类似含义的词汇，诸如术语“包含”、“具有”及其派生词。并且，术语“零件” “区段”、“部分”、“构件”或“元件”当用作单数时可以具有单个零件或多个零件的双重含义。如本文所使用的，术语“换高速档”是指变速器的传动比的改变，其导致自行车车轮在曲柄臂每旋转一周旋转得更快。如本文所使用的，术语“换低速档”是指变速器的传动比的改变，其导致自行车车轮在曲柄臂每旋转一周旋转得更慢。
[0067]尽管仅选择选定的实施例来图示本发明，但是本领域技术人员从此公开可以了解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，本文可以做出各种改变和变型。例如，各种部件的尺寸、形状、位置或者取向可以根据需要和/或期望改变，只要大致不会改变其所意图的功能。除非另有特别说明，示出为彼此直接连接或接触的部件可以具有设置在其之间的中间结构。除非另有特别说明，一个元件的功能可以由两个来执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中采用。在特定实施例中所有优点并非必须同时存在。从现有技术看是独特的每个特征，无论单独地或与其它特征相结合，也应当看作 申请人:的进一步创新的单独描述，包括由这样的特征所体现的结构性和/或功能性构思。因此，对根据本发明的实施例的上述描述仅仅是例示性的，无意于对由所附权利要求及其等同方式所限定的本发明进行限制。
【权利要求】
1.一种自行车齿轮改变设备，包括: 控制器，其配置为可操作地联接至第一输入部，以接收第一换档信号，并配置为可操作地联接至第二输入部，以接收第二换档信号， 所述控制器响应于接收所述第一换档信号而输出控制信号，以根据第一指定换档路径控制第一齿轮改变装置和第二齿轮改变装置中的至少一个， 所述控制器响应于接收所述第二换档信号而输出控制信号，以根据与所述第一指定换档路径不同的第二指定换档路径控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置中的至少一个。
2.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器响应于接收所述第二换档信号而输出控制信号，以选择性地控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置。
3.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器进一步配置为可操作地联接至第三输入部，以接收第三换档信号，并配置为可操作地联接至第四输入部，以接收第四换档信号， 所述控制器响应于接收所述第三换档信号而输出控制信号，以根据第三指定换档路径控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置中的至少一个，并且 所述控制器响应于接收所述第四换档信号而输出控制信号，以根据与所述第三指定换档路径不同的第四指定换档路径控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置中的至少一个。
4.如权利要求3所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器响应于接收所述第四换档信号而输出控制信号，以选择性地控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置。
5.如权利要求3所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器配置为至少设定同步换档模式和非同步换档模式，并且 当所述控制器设定至所述非同步换档模式时，所述控制器响应于接收所述第一换档信号和所述第三换档信号而仅控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置中的一个，并且响应于接收所述第二换档信号和所述第四换档信号而仅控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置中的另一个。
6.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器配置为设定同步换档模式，其中所述控制器响应于接收所述第一换档信号而根据所述第一指定换档路径在同步换档点处操作所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置。
7.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器进一步配置为可操作地联接至第三输入部，以接收第三换档信号，并且 所述控制器响应于接收所述第三换档信号而输出控制信号，以根据第三指定换档路径控制所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置中的至少一个。
8.如权利要求7所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器配置为设定同步换档模式，其中所述控制器响应于接收单个的所述第三换档信号而根据所述第一指定换档路径在同步换档点处操作所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置。
9.如权利要求3所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器设定所述第一指定换档路径和所述第三指定换档路径中的一个的同步换低速档点以及所述第一指定换档路径和所述第三指定换档路径中的另一个的同步换高速档点，以提供两个不同的同步换档路径。
10.如权利要求8所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器设定所述第一指定换档路径和所述第三指定换档路径中的一个的同步换低速档点以及所述第一指定换档路径和所述第三指定换档路径中的另一个的同步换高速档点，以提供单个的同步换档路径。
11.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，进一步包括 后拨链器，其对应于所述第一齿轮改变装置；以及 前拨链器，其对应于所述第二齿轮改变装置。
12.如权利要求11所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器响应于接收所述第二换档信号而输出控制信号，以仅控制所述前拨链器。
13.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器输出所述控制信号，以控制由所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置所建立的传动比，使得在换高速档操作期间所述传动比以升序改变，并且在换低速档操作期间所述传动比以降序改变。
14.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器输出所述控制信号，以控制由所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置所建立的传动比，使得在换高速档操作期间所述传动比以升序改变。
15.如权利要求1所述的自行车齿轮改变设备，其中 所述控制器输出所述控制信号，以控制由所述第一齿轮改变装置和所述第二齿轮改变装置所建立的传动比，使得在换低速档操作期间所述传动比以降序改变。
【文档编号】B62M25/08GK104071297SQ201410049225
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2013年3月26日
【发明者】黑田真央 申请人:株式会社岛野