電子控制自行車換檔器的方法和電子伺服輔助自行車換檔器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于手動輸入用于電子伺服輔助自行車換檔器（8）的命令的裝置（42、50、70、75、80、85），該裝置包括操縱桿（54、86），該操縱桿被配置為當(dāng)被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度時致動第一開關(guān)（60），并且當(dāng)在第一預(yù)定角度的旋轉(zhuǎn)之后被旋轉(zhuǎn)第二預(yù)定角度時致動第一開關(guān)（60）和第二開關(guān)（61）。當(dāng)僅第一開關(guān)（60）被致動時，要求在第一方向上換檔的命令輸入被視為生效，并且僅當(dāng)開關(guān)（60、61）兩者被致動時，要求在第二方向上換檔的命令輸入被視為生效。
【專利說明】電子控制自行車換檔器的方法和電子伺服輔助自行車換檔器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子控制自行車換檔器的方法，并且涉及電子伺服輔助自行車換檔器，特別是其用于手動輸入命令的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自行車中的運動傳動系統(tǒng)包括在與踏板曲柄的軸關(guān)聯(lián)的齒輪和與后輪的輪轂關(guān)聯(lián)的齒輪之間延伸的鏈條。當(dāng)在踏板曲柄的軸和后輪的輪轂的至少一個處存在超過一個齒輪，并且因此運動傳動系統(tǒng)提供有換檔器時，提供了前變速器和/或后變速器。在電子伺服輔助換檔器的情況下，每個變速器包括也稱為保持架(cage)的鏈條引導(dǎo)元件，該鏈條引導(dǎo)元件可移動以在沿齒輪間移動鏈條，以便改變傳動比，并且包括機電致動器以移動鏈條引導(dǎo)元件。致動器繼而典型地包括馬達，典型地為電動馬達，該馬達與鏈條引導(dǎo)元件通過例如鉸接的平行四邊形的齒條系統(tǒng)或蝸桿螺旋系統(tǒng)的鏈接件耦接，以及轉(zhuǎn)子或向下到鏈條引導(dǎo)元件自身的轉(zhuǎn)子下游的任何移動部分的位置、速度和/或加速度的傳感器。應(yīng)注意的是也使用與此處所使用的術(shù)語略微不同的術(shù)語。
[0003]控制電子器件例如基于一個或多個檢測到的變量，諸如行駛速度、踏板曲柄的旋轉(zhuǎn)節(jié)奏、施加到踏板曲柄的轉(zhuǎn)矩、行駛地形的坡度、騎車人的心率等來自動地改變傳動比，和/或特別地對于本發(fā)明有意義的是基于由騎車人通過例如操作桿和/或按鍵的合適的控制裝置手動輸入的命令改變傳動比。
[0004]按照慣例，當(dāng)鏈條從直徑較大的齒輪到達直徑較小的齒輪時稱為向下?lián)Q檔，并且當(dāng)鏈條從直徑較小的齒輪到達直徑較大的齒輪時稱為向上換檔。與此相關(guān)，應(yīng)注意到在前換檔器組中，向下?lián)Q檔對應(yīng)于到達較低的傳動比，并且向上換檔對應(yīng)于到達較高的傳動比；相反，在后換檔器組中，向下?lián)Q檔對應(yīng)于到達較高的傳動比且向上換檔對應(yīng)于到達較低的傳動比。
[0005]用于控制前變速器的裝置和用于控制后變速器的裝置——或在更簡單的換檔器的情況下兩個裝置的僅一個——被安裝為使得容易地被騎車人操作，通常被安裝在把手上靠近其手柄處，用于分別控制前后輪的制動的制動桿也定位在該處。允許在兩個方向上驅(qū)動變速器并且驅(qū)動制動器的控制裝置通常稱為集成控制器。
[0006]通常，前變速器和前輪的制動桿的控制裝置位于靠近左手柄處，并且反之，后變速器和后輪的制動桿的控制裝置位于靠近右手柄處。
[0007]在行駛期間，有時騎車人需要(通過電子器件或騎車人所檢測到)或希望執(zhí)行多次換檔，換言之將鏈條從(前或后換檔器組的)與鏈條接合的齒輪——或起動齒輪——移動到并非與之緊鄰的、具有更大的直徑(多次向上換檔)或具有更小的直徑(多次向下?lián)Q檔)的齒輪。
[0008]WO 2007/083331 Al公開了一種機械自行車換檔器，該換檔器允許通過以兩個不同的旋轉(zhuǎn)角度在相同的方向上手動致動單獨的操縱桿來手動輸入向上換檔命令和向下?lián)Q檔命令。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所基于的技術(shù)問題是提供用于電子控制自行車換檔器的方法和電子伺服輔助自行車換檔器，其允許通過以兩個不同的行程(不同的旋轉(zhuǎn)角度)在相同的方向上手動致動單獨的操縱桿來手動輸入向上換檔命令和向下?lián)Q檔命令。
[0010]在本發(fā)明的一個方面中，本發(fā)明涉及一種用于手動輸入電子伺服輔助自行車換檔器的命令的裝置，該裝置包括操縱桿，該操縱桿被配置為當(dāng)被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度時致動第一開關(guān)，并且當(dāng)在被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度之后被旋轉(zhuǎn)第二預(yù)定角度時致動第一開關(guān)和第二開關(guān)。
[0011]在實施例中，所述操縱桿關(guān)于軸樞轉(zhuǎn)，用于致動第一開關(guān)的第一錘裝配在軸上且徑向地突出，用于致動第二開關(guān)的第二錘通過齒輪與軸耦接以在不同的徑向方向上突出。
[0012]在本描述和附帶的權(quán)利要求中，“徑向方向”意味著從旋轉(zhuǎn)軸線或軸的中心發(fā)出的線或方向。
[0013]所述齒輪可以包括齒輪對或行星齒輪。
[0014]在實施例中，所述操縱桿關(guān)于軸樞轉(zhuǎn)，突出部徑向突出地裝配在軸上，并且所述突出部具有距軸第一距離、用于致動第一開關(guān)的第一錘和距軸第二距離、用于致動第二開關(guān)的第二錘。
[0015]在實施例中，所述操縱桿關(guān)于軸樞轉(zhuǎn)，突出部徑向突出地裝配在軸上，并且具有:用于致動第一開關(guān)的第一錘，布置在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間的彈性構(gòu)件。
[0016]在實施例中，所述操縱桿關(guān)于第二操縱桿樞轉(zhuǎn)，所述第一開關(guān)固定在所述第二操縱桿上在所述操縱桿下方以被其致動，并且突出部徑向突出地裝配在軸上，并且該突出部具有用于致動第二開關(guān)的第二錘。
[0017]優(yōu)選地，所述第一錘和第二錘的每個配備有各自的彈性致動元件，更優(yōu)選地包括接收在壓縮彈簧內(nèi)的觸頭。
[0018]開關(guān)優(yōu)選地是單穩(wěn)定開關(guān)，更優(yōu)選地，開關(guān)是常開開關(guān)(normally open switch)。
[0019]在本發(fā)明的方面中，本發(fā)明涉及一種電子伺服輔助自行車換檔器，其包括至少一個如上所述的用于手動輸入命令的裝置，和控制器，該控制器被配置為當(dāng)僅第一開關(guān)被致動時將要求在第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)兩個開關(guān)被致動時將要求在第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
[0020]在實施例中，所述控制器當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)被解除激活而一在激活第一開關(guān)期間一第二開關(guān)未被激活時，將要求在第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)——在激活第一開關(guān)期間一第二開關(guān)被解除激活時，忽略第一開關(guān)的隨后解除激活，將要求在第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
[0021]在實施例中，所述控制器當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)保持激活達預(yù)定時間段而第二開關(guān)未被激活時，將要求在第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)?shù)诙_關(guān)在第一開關(guān)激活之后，所述預(yù)定時間段經(jīng)過前被激活時，將要求在第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
[0022]在本發(fā)明的方面中，本發(fā)明涉及一種電子控制自行車換檔器的方法，該方法包括如下步驟:[0023]a)提供用于手動輸入命令的裝置，該裝置包括操縱桿，該操縱桿被配置為當(dāng)被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度時致動第一開關(guān)，并且當(dāng)在被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度之后被旋轉(zhuǎn)第二預(yù)定角度時致動第一開關(guān)和第二開關(guān)，和
[0024]b)當(dāng)僅第一開關(guān)被致動時，將要求在第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)兩個開關(guān)被致動時，將要求在第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點將在如下的對其一些優(yōu)選實施例的詳細描述中參考附圖變得更清楚。在圖中:
[0026]圖1示意性地圖示了配備有根據(jù)本發(fā)明的電子伺服輔助換檔器的自行車的透視圖，
[0027]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電子伺服輔助換檔器的電氣和電子部分的方框圖，
[0028]圖3至圖7圖示了根據(jù)本發(fā)明的換擋器的用于手動輸入命令的裝置的實施例，
[0029]圖8圖示了根據(jù)本發(fā)明的電子控制換檔器的方法的實施例的典型的流程圖，
[0030]圖9和圖10是圖示了根據(jù)圖8的流程圖被控制的電子換檔器的操作的示意性時間曲線圖，
[0031]圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的電子控制換檔器的方法的另一個實施例的典型的流程圖，和
[0032]圖12和圖13是圖示了根據(jù)圖8的流程圖被控制的電子換檔器的操作的示意性時間曲線圖。
【具體實施方式】
[0033]參考圖1,如在此示出為競賽自行車的自行車I包括以已知方式由管狀元件形成的車架2，該車架2限定了用于后輪4的支承結(jié)構(gòu)3和用于前輪6的前叉5。具有管狀結(jié)構(gòu)的把手41操作地連接到前叉5且連接到車架2。
[0034]車架2在其下部處支承了常規(guī)類型的踏板曲柄或踏板單元7的軸，以通過總體地由附圖標號8指示的、根據(jù)本發(fā)明的電子伺服輔助換檔器來致動后輪4。
[0035]換檔器8包括后換檔器組9和前換檔器組10。后換檔器組9包括具有不同的直徑且與后輪4同軸的多個齒輪或鏈齒輪11。前換檔器組10包括具有不同的直徑且與踏板曲柄7同軸的多個齒輪或冠輪或齒形輪12。
[0036]通過電子伺服輔助換檔器8，后換檔器組9的齒輪11和前換檔器組10的齒輪12能夠被閉環(huán)運動傳動鏈條13選擇性地接合，以提供不同的合適的傳動比。
[0037]不同的傳動比可以通過移動后換檔器組9的后變速器14的鏈條引導(dǎo)元件(保持架)和/或前換檔器組10的前變速器15的鏈條引導(dǎo)元件(保持架)獲得。
[0038]在各變速器14、15中，后鏈條引導(dǎo)元件和前鏈條引導(dǎo)元件通過各自的電動馬達
16、17 (圖2)移動，該電動馬達16、17典型地配備有減速器并且通過鉸接的平行四邊形鏈接件與鏈條引導(dǎo)元件結(jié)合。替代地，也可以使用其他類型的馬達，或在現(xiàn)有技術(shù)中已熟知的其他類型的致動器或鏈接件，例如在此處通過引用合并的U.S.6，679，797中描述的齒條或蝸桿螺旋系統(tǒng)。
[0039]變速器14、15典型地包括各自的位置、速度和/或加速度傳感器18、19(圖2)。傳感器可以與馬達16、17的轉(zhuǎn)子關(guān)聯(lián)，或與向下到鏈條引導(dǎo)元件自身的、在轉(zhuǎn)子的“下游”的任何可移動部分關(guān)聯(lián)。
[0040]變速器14、15的構(gòu)造的細節(jié)在此未圖示，因為本發(fā)明在其具體構(gòu)造的范圍之外。
[0041]圖2以方框圖的形式表示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的電子伺服輔助換檔器的電氣和電子部分。
[0042]配備有電池的電子單元電源或板或單元30將電力供給到變速器14、15的馬達16、17和傳感器18、19，供給到在下文中稱為接口板或單元32的電子板，并且可能地供給到在下文中稱為傳感器板或單元34的電子板。電池優(yōu)選地為可充電型，且后變速器14能夠以本質(zhì)上已知的方式包括電動力單元以為電池充電。在圖2中，電源線為簡化起見未示出。
[0043]電子電源板30、接口單元32和傳感器單元34作為整體形成了電子伺服輔助換檔器8的電子控制器或控制電子器件40。替代地，可以存在單獨的電路板或不同數(shù)量的電路板。
[0044]因此，在本描述中且在附帶的權(quán)利要求中，電子控制器或控制電子器件40意味著邏輯單元，然而它們也可以由許多物理單元形成，特別是例如可以包含在電源板30、接口單兀32和/或傳感器單兀34內(nèi)的一個或多個分布式微處理器。
[0045]電源板30例如被容納在把手41的管的一個內(nèi)，或車架2的管的一個內(nèi)，例如在用于飲料瓶的支撐件(未圖示)處。接口單元32例如被容納在把手41的管的一個內(nèi)，或在可抓握裝置或用于手動輸入命令的裝置或安裝在其上的手動控制裝置42內(nèi)。傳感器板34例如容納在車架2的管的一個內(nèi)，靠近與此傳感器板34關(guān)聯(lián)或更一般地與電子控制器40關(guān)聯(lián)的行駛參數(shù)的傳感器38，諸如行駛速度的傳感器，踏板曲柄轉(zhuǎn)速的傳感器，地形坡度的傳感器，騎車人心率的傳感器等。
[0046]電力、數(shù)據(jù)和信息在多個部件之間的傳遞通過電纜執(zhí)行，該電纜有利地容納在車架2的管內(nèi)側(cè)。數(shù)據(jù)和信息信號的傳遞也可以以無線方式進行，例如以藍牙協(xié)議進行。
[0047]在行駛期間，前變速器14和后變速器15基于由手動控制裝置42輸入的向上換檔或向下?lián)Q檔要求信號而通過電子控制器40來控制，和/或通過電子控制器40自身半自動地或自動地控制。
[0048]可抓握裝置或用于手動輸入命令的裝置或手動控制裝置42的如下描述參考意圖于靠近把手的右側(cè)手柄地安裝的右側(cè)裝置進行，但清楚的是意圖于靠近把手的左側(cè)手柄安裝的左側(cè)裝置將是類似的且是所示裝置的鏡像。
[0049]根據(jù)實施例在圖3中示意性地示出且在此通過附圖標號50整體上指示的控制裝置42 (圖2)包括主體51 (示意性地且部分剖開地在圖3中示出)，其通過例如帶的已知的連接方式前方地固定在把手41的彎曲的手柄部分上，且從把手41在前方突出(圖1)。
[0050]在本描述和附帶的權(quán)利要求中，空間術(shù)語，特別是術(shù)語前方、后方、上方、下方和垂直以及衍生詞參考控制裝置的安裝情況使用，且參考處于中性位置的把手描述，術(shù)語內(nèi)部或近端指示向著把手的中心，而術(shù)語外部或遠端指示離開把手的中心。
[0051]支撐體51典型地涂覆以保護鞘(未示出)，且成形為使得能夠被騎車人抓握，且騎車人的手掌靠放在該保護鞘的上壁上。在不同的騎行位置中，騎車人替代地在支撐體51下方抓握把手41。在兩個騎行位置中，騎車人可以容易地以其手指觸到制動桿52和換檔器操縱桿54。
[0052]在支撐體51中限定了內(nèi)腔，在該內(nèi)腔中容納了兩個電開關(guān)60、61，其通過現(xiàn)在描述的機構(gòu)被換檔器操縱桿54致動。
[0053]在支撐體51的前方區(qū)域內(nèi)，制動桿52向下延伸且在頂部處圍繞限定了軸線Z的銷處樞轉(zhuǎn)，該軸線Z大體上是水平的且大體上垂直于中心處的前進運動的方向。牽引索(未示出)的頭部以已知的方式連接到制動桿52，以當(dāng)制動桿52被騎車人典型地以不同于拇指的多個手指向把手41拉動時致動制動器。
[0054]在支撐體51的前方區(qū)域內(nèi)，在制動桿52后方也存在換檔器操縱桿54，該換檔器操縱桿54向下延伸且與可旋轉(zhuǎn)地支撐在支撐體51內(nèi)軸55耦接，以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線X旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線X大體上平行于自行車的向前運動的方向。
[0055]換檔器操縱桿54在制動桿52后方且沿其延伸，并且圍繞固定到軸55的銷56鉸接，以允許制動桿52移動過圍繞平行于軸線Z的軸線的旋轉(zhuǎn)。
[0056]換檔器操縱桿54包括致動部分57，該致動部分57被放大，并且優(yōu)選地在遠端側(cè)附近配備有開口 58且在近端方向上被推動或反之，該開口 58適合于接收指部，優(yōu)選地接收中指或無名指。
[0057]換檔器操縱桿54除圍繞銷56與制動桿52 —起向把手41移動外，可以在圍繞軸55的軸線X的旋轉(zhuǎn)方向上移動，以通過在下文中更好描述的方式控制向上換檔開關(guān)60和向下?lián)Q檔開關(guān)61，且因此分別施加向上換檔命令和向下?lián)Q檔命令(或反之)。開關(guān)優(yōu)選地是膜類型的開關(guān)。
[0058]具體地，軸55例如支撐在支撐體51的分隔壁59的孔(提供有可能的支承)內(nèi)。軸55的遠端端部通過銷56支撐了換檔器操作桿54。沿軸55的長度裝配了第一環(huán)形元件，該第一環(huán)形元件具有在其切向位置處突出的第一錘62。在軸55的近端端部處形成了第一齒輪63。第二錘64可旋轉(zhuǎn)地圍繞平行于軸55的軸65支撐，且提供有第二齒輪66。第二齒輪66與第一齒輪63接合以在相反的旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。開關(guān)60、61支撐在支撐體51的相對的壁的內(nèi)面上。錘62、64提供有彈性致動元件，諸如插入在壓縮彈簧內(nèi)且對其反作用的觸頭(見下文中描述的圖5)。
[0059]當(dāng)換檔器操縱桿54處在被未示出的扭轉(zhuǎn)彈簧偏置的靜止位置時，兩個錘62、64與開關(guān)60、61分開或與之接觸，但不致動該開關(guān)60、61。開關(guān)60、61處在穩(wěn)定情況下而未被激活。當(dāng)換檔器操縱桿54在方向A上圍繞軸線X被轉(zhuǎn)動時，例如在順時針方向上從靜止位置轉(zhuǎn)動到更近端的位置時，軸55的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致第一錘62在方向A上的旋轉(zhuǎn)，并且導(dǎo)致致動第一開關(guān)60。與此同時,軸55的旋轉(zhuǎn)也導(dǎo)致:第一齒輪63在一個方向上的旋轉(zhuǎn),例如順時針旋轉(zhuǎn)；第二齒輪66在相反的方向上的旋轉(zhuǎn)，例如逆時針旋轉(zhuǎn)；以及第二錘64向第二開關(guān)61的旋轉(zhuǎn)。第二錘64相對于軸65沿此徑向方向相對于第一錘62安裝，使得只要第一錘62致動第一開關(guān)60則第二錘64不致動第二開關(guān)61。相反地，為了第二錘64致動第二開關(guān)61，換檔器操縱桿54在方向A上圍繞軸線X的更大的旋轉(zhuǎn)是必需的。應(yīng)注意到的是在換檔器操縱桿54的整個另外的旋轉(zhuǎn)以通過第二錘64致動第二開關(guān)61期間，通過第一錘62保持第一開關(guān)61被致動。
[0060]當(dāng)換檔器操縱桿54被釋放時，第二開關(guān)61在第一開關(guān)60前被解除激活。另一方面，如果換檔器操縱桿54被相對小角度的旋轉(zhuǎn)致動，則僅第一開關(guān)60被致動。
[0061]根據(jù)在圖4中示意性地示出的實施例的且在此整體上以附圖標號70指示的控制裝置42與控制裝置50的不同之處在于第二錘64形成在環(huán)形齒輪71上，該環(huán)形齒輪71與第一齒輪63通過三個——或不同數(shù)量的——帶有固定軸線的行星齒輪72耦接。操作等價于圖3的控制裝置50的操作，但在此情況下，第二開關(guān)61的致動中的相對于第一開關(guān)60的延遲被行星齒輪機構(gòu)的傳動比控制。
[0062]根據(jù)在圖5中示意性地示出的實施例的且在此整體上以附圖標號75指示的控制裝置42與控制裝置50的不同之處在于第一錘62和第二錘64在相同的徑向方向上形成在裝配在軸55上的相同的突出部76上，但距軸55的旋轉(zhuǎn)軸線X的距離不同。也在此情況下，在第二錘64致動第二開關(guān)61前，第一錘62致動第一開關(guān)60 ；同樣為了獲得第二開關(guān)61的致動，換檔器操縱桿54的更大的旋轉(zhuǎn)是必需的，且當(dāng)釋放換檔器操縱桿54時，第二開關(guān)61如果被激活則在第一開關(guān)60前被解除激活。應(yīng)注意到的是兩個錘可以直接形成在換檔器操縱桿54上。錘62、64提供有彈性致動元件，諸如插入在壓縮彈簧78內(nèi)且對其反作用的觸頭。
[0063]根據(jù)在圖6中示意性地示出的且整體上在此以附圖標號80指示的控制裝置42與控制裝置50的不同之處在于僅第一開關(guān)60被第一錘62致動。替代直接固定到支撐體51，第一開關(guān)60支撐在膜81上，該膜81包括球形蓋部分82和向部分82的凸出彎曲的邊緣83。膜81布置為靠近支撐體51的凹陷84。第二開關(guān)61部分地容納在凹陷84內(nèi)。
[0064]膜81的剛性根據(jù)開關(guān)60、61的剛性而被合適地選擇，使得在此情況下，當(dāng)換檔器操縱桿54被旋轉(zhuǎn)相對小的量時，錘62致動第一開關(guān)60，而第二開關(guān)61不被致動。如果在第一開關(guān)60被致動之后換檔器操縱桿被旋轉(zhuǎn)相對大的量，則膜81的拱頂形部分62塌縮且將第二開關(guān)推入到凹陷84內(nèi)，從而導(dǎo)致其激活。當(dāng)釋放換檔器操縱桿54時，第二開關(guān)61在第一開關(guān)60前被解除激活。應(yīng)注意到的是凹陷84、膜81和開關(guān)60、61被示出為處于支撐體51的頂壁的內(nèi)面處，但它們可以被布置在支撐體51的側(cè)壁處。
[0065]根據(jù)在圖7中示意性地示出的且整體上在此以附圖標號85指示的控制裝置42與控制裝置50的不同之處在于僅第二開關(guān)61通過錘64致動。替代直接固定到支撐體51，第一開關(guān)60支撐在換檔器操縱桿54上且被第二換檔器操縱桿86致動，該第二換檔器操縱桿86圍繞平行于軸55的銷87相對于第一操縱桿54樞轉(zhuǎn)。第二操作桿86以相對小的旋轉(zhuǎn)的致動導(dǎo)致第一開關(guān)60的致動，并且第二操作桿86以相對大的旋轉(zhuǎn)的致動也導(dǎo)致第二開關(guān)61的致動，因為第二操作桿86驅(qū)動第一開關(guān)60和第一換檔器操縱桿54隨之旋轉(zhuǎn)。也可以通過第一換檔器操縱桿54的直接致動使得僅第二開關(guān)61被致動。
[0066]在前述實施例中，控制電子器件必須將例如與第一開關(guān)60相關(guān)聯(lián)的要求向上換檔的命令和與示例中的第二開關(guān)61相關(guān)聯(lián)的要求向下?lián)Q檔的命令相區(qū)分。
[0067]用于控制換檔器的方法的一些實施例未論述，特別地適合于以上所述的控制裝置的實施例。
[0068]在圖8中圖示了用于控制如圖3至圖7所示的具有以“嵌套”方式致動的兩個開關(guān)60、61的自行車電子換檔器的方法的第一實施例的流程圖。嵌套致動意味著指示:(i)第一開關(guān)被單獨致動第一開關(guān)被首先致動且最后解除激活，而對于第二開關(guān)被致動期間的所有時間，該第一開關(guān)維持被致動。[0069]根據(jù)此實施例，要求向上換檔或向下?lián)Q檔的命令對應(yīng)于按鈕的解除激活，即在當(dāng)該開關(guān)為在致動時被驅(qū)動閉合的常開開關(guān)的情況下的電壓或電流信號的下降沿。
[0070]在例如當(dāng)電子換檔器被開啟時執(zhí)行的初始方框100，，將例如指示向上換檔命令的標志Cmdl和例如指示向下?lián)Q檔命令的標志Cmd2設(shè)定為“假”。
[0071]在方框101中，首先監(jiān)測第一開關(guān)60是否被致動。在否的情況下，過濾子例程102被任選地執(zhí)行，其中檢查開關(guān)的未被致動的狀態(tài)維持不變達最小時間，以避免例如由于考慮到騎車人的手的抖動或震動而導(dǎo)致的偽解除激活(在激活期間)。更詳細地，在過濾子例程102中，在開關(guān)狀態(tài)改變已發(fā)生之后等待預(yù)定的等待時間，例如5微秒(例如以預(yù)設(shè)為正值的等待時間執(zhí)行子例程調(diào)用)，并且如果在此時間期間維持開關(guān)的新狀態(tài)，在此情況下為解除激活，則認為狀態(tài)改變生效。另一方面，如果未發(fā)生狀態(tài)改變，則無等待，或以零等待時間執(zhí)行子例程調(diào)用。如果在過濾子例程102中，在開關(guān)處于新狀態(tài)下未經(jīng)過預(yù)定的最小時間，則返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框101的執(zhí)行(為清晰起見，在圖8中未示出連接線)。對于如下該的過濾子例程102的其他調(diào)用，同樣如此。
[0072]在過濾子例程102之后，在方框103中檢查標志Cmdl是否設(shè)定為“真”，且在否的情況下返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框101的執(zhí)行。在標志Cmdl設(shè)定為“真”的情況下，在方框104中使在與標志Cmdl和第一開關(guān)60相關(guān)聯(lián)的方向上換檔的要求生效，在此情況下為向上換檔要求。此生效的要求在換檔器8中的其他位置啟動與控制裝置42關(guān)聯(lián)的變速器14、15的馬達16、17，除非例如換檔器組9、10已處于極限位置(在此示例中為直徑最大的齒輪11、12)。然后，在方框105中，標志Cmdl被設(shè)定為“假”，并且返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框101的執(zhí)行。
[0073]在監(jiān)測第一開關(guān)60的方框101中發(fā)現(xiàn)此開關(guān)被激活的情況下，任選地執(zhí)行以上所述的過濾子例程102，以避免考慮偽激活(例如由于騎車人的手的抖動或震動)，并且然后在方框106中將標志Cmdl設(shè)定為“真”。
[0074]在方框107中然后監(jiān)測第二開關(guān)61是否被致動。在否的情況下，任選地執(zhí)行過濾子例程102，其中檢查開關(guān)的未被致動的狀態(tài)已經(jīng)維持不變達最小時間。在子例程102之后，在方框108中檢查標志Cmd2是否并設(shè)定為“真”，并且在否的情況下，返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框101的執(zhí)行。在標志Cmd2被設(shè)定為“真”的情況下，在方框109中使在與標志Cmd2和第二開關(guān)61相關(guān)聯(lián)的方向上的換檔要求生效，在此示例中為向下?lián)Q檔。此生效的要求在換檔器8中的其他位置啟動與控制裝置42關(guān)聯(lián)的變速器14、15的馬達16、17，除非例如換檔器組9、10已處于極限位置(在此示例中為直徑最小的齒輪11、12)。然后，在方框110中，標志Cmd2被設(shè)定為“假”，并且返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框101的執(zhí)行。
[0075]如果在方框107中發(fā)現(xiàn)第二開關(guān)61被致動，則過濾子例程102被任選地執(zhí)行；然后，在方框111中將Cmd2設(shè)定為“真”，且在方框112中將Cmdl設(shè)定為“假”，以保證在第一開關(guān)60的隨后的解除激活時，不執(zhí)行與之相關(guān)聯(lián)的換檔的致動的方框104。
[0076]圖9示意性地示出了在騎車人以相對小的旋轉(zhuǎn)致動換檔器操縱桿54以執(zhí)行例如向上換檔的情況下的操作。在開始時，開關(guān)60、61將被解除激活，使得例程將循環(huán)地行進通過方框101、102、103，并且將不發(fā)生任何情況。當(dāng)騎車人在時刻tl時使得換檔器操縱桿54執(zhí)行相對小的旋轉(zhuǎn)時，第一開關(guān)60被激活，但第二開關(guān)61不被激活。在(a)中所圖示的相對于第一開關(guān)60的信號例如從低狀態(tài)到達高狀態(tài)。例程因此將循環(huán)地行進通過方框101、102、106、107、102、108，而在方框106中總是將標志Cmdl設(shè)定為真。當(dāng)騎車人在時刻t2時釋放操縱桿時，第一開關(guān)60被解除激活，使得例程行進通過方框101、102、103、104、105，因為標志Cmdl為真。要求向上換檔的命令因此被視為生效，此命令在方框104中被執(zhí)行。如通過向上的箭頭所標記，在常開開關(guān)的情況下，命令在對應(yīng)于第一開關(guān)60的信號的下降沿上生效。
[0077]圖10示意性地示出了在騎車人以相對大的旋轉(zhuǎn)致動換檔器操作桿54以執(zhí)行與第二開關(guān)61相結(jié)合的換檔，例如向下?lián)Q檔的情況下的操作。在開始處，開關(guān)60、61 二者將被解除激活，使得例程將循環(huán)地行進通過方框101、102、103，并且將不發(fā)生任何情況。在時刻tl時，即當(dāng)騎車人已使換檔器操作桿54執(zhí)行相對小的旋轉(zhuǎn)時，第一開關(guān)60被激活一如在(a)中所圖示，這例如從低狀態(tài)到達高狀態(tài)——但第二開關(guān)未被激活。例程將因此循環(huán)地行進通過方框101、102、106、107、102、108，而在方框106中總是將標志Cmdl設(shè)定為“真”。當(dāng)騎車人在時刻t3使得換檔器操作桿54也執(zhí)行相對大的旋轉(zhuǎn)時，第二開關(guān)61也被激活——如在(b)中所圖示，這例如從低狀態(tài)到達高狀態(tài)。例程將因此循環(huán)地行進通過方框101、102、106、107、102、111、112，而在方框106中總是將標志Cmdl設(shè)定為“真”，但然后在方框112中將標志Cmdl設(shè)定為“假”。當(dāng)騎車人釋放換檔器操作桿54時，第二開關(guān)61被首先在時刻t4解除激活，使得例程行進通過方框101、102、106、107、102、108、109、110，因為標志Cmd2為“真”。要求向下?lián)Q檔的命令因此被視為生效，此命令在方框109中被執(zhí)行。如通過向下的箭頭所標記，在常開開關(guān)的情況下，命令在對應(yīng)于第二開關(guān)61的信號的下降沿上生效。因此，例程行進通過方框101、102、106、107、102、108，因為標志Cmd2已返回到假。當(dāng)在時刻t5處第一開關(guān)60也返回到正常的解除激活的狀態(tài)時，例程行進通過方框101、102、103，因為標志Cmdl已被設(shè)定為假，因此忽略了第一開關(guān)60的下降沿。
[0078]在圖11中圖示了用于控制如圖3至圖7所示的具有以“嵌套”方式致動的兩個開關(guān)60、61的自行車電子換檔器的方法的第二實施例的流程圖。
[0079]根據(jù)此實施例，要求向上換檔或向下?lián)Q檔的命令的生效比第一實施例中更早地進行，并且確切而言在第二開關(guān)被激活時發(fā)生，或在預(yù)期第二開關(guān)可能被激活時，即在當(dāng)該開關(guān)為在致動時被驅(qū)動閉合的常開開關(guān)的情況下的電壓或電流信號的一個的上升沿處或上升沿之后不久處發(fā)生。
[0080]在例如當(dāng)電子換檔器開啟時執(zhí)行的初始方框200中，將計數(shù)器T設(shè)置為零。
[0081]在方框201中首先監(jiān)測第一開關(guān)60是否被致動。在否的情況下，任選地執(zhí)行與以上所述的例程102相同的過濾例程202。如果在過濾子例程202中開關(guān)處于新狀態(tài)尚未經(jīng)過預(yù)定的最小時間，則返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框201的執(zhí)行。在過濾子例程202之后，在方框203中將計數(shù)器T回零。同樣適合于下文中描述的過濾子例程202的其他調(diào)用的情況。
[0082]在監(jiān)測第一開關(guān)60的方框201中發(fā)現(xiàn)此開關(guān)被致動的情況下，在方框204中檢查計數(shù)器T的值是否超過預(yù)定的值TL。預(yù)定的值TL指示了當(dāng)騎車人使換檔器操縱桿54執(zhí)行相對大的旋轉(zhuǎn)時在第一開關(guān)60被激活和第二開關(guān)61被激活之間經(jīng)過的最大時間。預(yù)定的值TL預(yù)定地帶有一定的裕量，以考慮到騎車人略微靠著換檔器操縱桿54的情況。
[0083]如果方框204的檢查具有肯定結(jié)果，則在方框205中使在與標志Cmdl和第一開關(guān)60相關(guān)聯(lián)的方向上換檔的要求生效，在此示例中為向上換檔要求。然后，在方框206中使計數(shù)器T增加。如果方框204的檢查具有否定結(jié)果，則替代地直接到達使計數(shù)器T增加的方框 206。
[0084]在方框203和206之后，在方框207中監(jiān)測第二開關(guān)61是否被致動。在否定的情況下，任選地執(zhí)行過濾子例程202，并且返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框201的執(zhí)行。
[0085]在監(jiān)測第二開關(guān)61的方框207中發(fā)現(xiàn)此開關(guān)被激活的情況下，任選地執(zhí)行過濾例程202，且在方框208中將計數(shù)器T歸零，并且然后在方框209中使在與第二開關(guān)61相關(guān)聯(lián)的方向上換檔的要求生效，在此示例中為向下?lián)Q檔要求。然后，返回到監(jiān)測第一開關(guān)60的方框201。
[0086]圖12示意性地示出了在騎車人以相對小的旋轉(zhuǎn)致動換檔器操縱桿54以執(zhí)行換檔，例如向上換檔的情況下的操作。在開始處，開關(guān)60、61將被解除激活，使得例程將循環(huán)地行進通過方框201、202、203、207、202，并且將不發(fā)生任何情況。在時刻tl時，即當(dāng)騎車人使換檔器操作桿54執(zhí)行相對小的旋轉(zhuǎn)時，第一開關(guān)60被激活，如在(a)中所圖示改變狀態(tài)，但第二開關(guān)61未被激活。例程將因此循環(huán)地行進通過方框201、204、206、207、202，直至對應(yīng)于預(yù)定的值TL的時間已經(jīng)經(jīng)過。當(dāng)在t2時刻計數(shù)器T超過預(yù)定的值TL時，執(zhí)行方框201,204,205ο因此要求向上換檔的命令被視為生效，此命令在方框205中被執(zhí)行。如通過向上的箭頭所標記，在常開開關(guān)的情況下，命令在對應(yīng)于第一開關(guān)60的信號的上升沿之后不久，并且實際上是對應(yīng)于在此上升沿之后的預(yù)定的值TL的時間生效。方框206、207、202、201、204等然后被執(zhí)行?？梢宰⒁獾降氖怯糜谥聞玉R達的命令看似被執(zhí)行多次，但這些實際上是對已操作的且執(zhí)行僅一次的子例程的多次調(diào)用。
[0087]圖13示意性地示出了在騎車人以相對大的旋轉(zhuǎn)致動換檔器操縱桿54以執(zhí)行換檔，例如向下?lián)Q檔的情況下的操作。在開始處，開關(guān)60、61將被解除激活，使得例程將循環(huán)地行進通過方框201、202、203、207、202，并且將不發(fā)生任何情況。在時刻tl時，只要騎車人已使換檔器操作桿54執(zhí)行相對小的旋轉(zhuǎn)，則第一開關(guān)60被激活，如在(a)中所圖示改變狀態(tài)，但第二開關(guān)未被激活。例程將因此循環(huán)地行進通過方框201、204、206、207、202。當(dāng)騎車人在t2時刻使換檔器操縱桿54也執(zhí)行了相對大的旋轉(zhuǎn)時，在假定已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定的最小時間TL之前，第二開關(guān)60也被激活，該第二開關(guān)如在(b)中改變狀態(tài)。例程將因此周期性地行進通過方框201、204、206、207、202、208、209。因此，要求向下?lián)Q檔的命令被視為生效，此命令在方框209中被執(zhí)行。如通過向下的箭頭所標記，在常開開關(guān)的情況下，命令在對應(yīng)于第二開關(guān)61的信號的上升沿上生效。
[0088]本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將理解的是可以提供常閉開關(guān)、倒計數(shù)器和與該情況不同地實施的方法，而仍維持所述邏輯。
[0089]也從機械的觀點，應(yīng)理解的是零件的數(shù)個改變和/或替換是可行的，而不偏離本發(fā)明的保護范圍。
[0090]制動桿52在任何情況下可以缺失一或在非集成控制裝置42的情況下一支撐在分開的控制裝置中。在此情況下，不需要換檔器操縱桿或圍繞兩個垂直軸線樞轉(zhuǎn)的操縱桿，因為——在一個方向上或兩個相對的方向上——用以圍繞軸55致動開關(guān)的移動是足夠的。然而，也可以允許其他的樞轉(zhuǎn)，例如以降低換檔器操縱桿在碰撞情況下斷裂的風(fēng)險。
【權(quán)利要求】
1.一種用于手動輸入用于電子伺服輔助自行車換檔器(8)的命令的裝置(42、50、70、75、80、85)，所述裝置(42、50、70、75、80、85)包括操縱桿(54、86)，所述操縱桿(54、86)被配置為當(dāng)被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度時致動第一開關(guān)(60)，并且當(dāng)在所述第一預(yù)定角度的旋轉(zhuǎn)之后被旋轉(zhuǎn)第二預(yù)定角度時致動所述第一開關(guān)(60)和第二開關(guān)(61)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(42、50、70)，其中，所述操縱桿(54)關(guān)于軸(55)樞轉(zhuǎn)，用于致動所述第一開關(guān)(60)的第一錘(62)裝配在所述軸上并且徑向地突出，用于致動所述第二開關(guān)(61)的第二錘(64)通過齒輪(63、66 ;63、71、72)與所述軸(55)耦接以在不同的徑向方向上突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(42、50、70)，其中，所述齒輪(63、66;63、71、72)包括齒輪對(63、66)或行星齒輪(63、71、72)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(42、75)，其中，所述操縱桿(54)關(guān)于軸(55)樞轉(zhuǎn)，突出部(76)徑向突出地裝配在所述軸上，并且所述突出部(76)具有距所述軸(55)第一距離、用于致動所述第一開關(guān)(60)的第一錘(62)和距所述軸(55)第二距離、用于致動所述第二開關(guān)(61)的第二錘(64)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(42、80)，其中，所述操縱桿(54)關(guān)于軸(55)樞轉(zhuǎn)，突出部(76)徑向突出地裝配在所述軸上，并且具有:用于致動所述第一開關(guān)(60)的第一錘(62)，布置在所述第一開關(guān)(60)和所述第二開關(guān)(61)之間的彈性構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(42、85)，其中，所述操縱桿(86)關(guān)于第二操縱桿(54)樞轉(zhuǎn)，所述第一開關(guān)(60)在所述操縱桿(86)下方被固定在所述第二操縱桿(54)上，以被所述操縱桿(86)致動， 并且突出部(76)徑向突出地裝配在所述軸上，并且具有用于致動所述第二開關(guān)(61)的第二錘(64)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置(42、50、70、75、80、85)，其中，所述第一和第二錘(62、64)中的每一個配備有各自的彈性致動元件(77、78)，優(yōu)選地包括接收在壓縮彈簧(78)內(nèi)的觸頭(77)。
8.一種電子伺服輔助自行車換檔器(8)，所述電子伺服輔助自行車換檔器(8)包括至少一個根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項所述的用于手動輸入命令的裝置(42)，和控制器(40)，所述控制器(40)被配置為，當(dāng)僅所述第一開關(guān)(60)被致動時，將要求在第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)所述開關(guān)(60、61)兩者被致動時，將要求在第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自行車換檔器(8)，其中，所述控制器(40)當(dāng)所述第一開關(guān)(60)被解除激活而所述第二開關(guān)(61)未被激活時，將要求在所述第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)所述第二開關(guān)(61)被解除激活時，忽略所述第一開關(guān)(60)的隨后解除激活，將要求在所述第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自行車換檔器(8)，其中，所述控制器(40)當(dāng)所述第一開關(guān)(60)保持激活達預(yù)定時間段(TL)而所述第二開關(guān)(61)未被激活時，將要求在所述第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)所述第二開關(guān)(61)在所述第一開關(guān)(60)的激活之后，在所述預(yù)定時間段(TL)經(jīng)過前被激活時，將要求在所述第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
11.一種電子控制自行車換檔器(8)的方法，所述方法包括下述步驟:a)提供用于手動輸入命令的裝置(42、50、70、75、80、85)，所述裝置(42、50、70、75、80、85)具有操縱桿(54、86)，所述操縱桿(54、86)被配置為當(dāng)被旋轉(zhuǎn)第一預(yù)定角度時致動第一開關(guān)(60)，并且當(dāng)在所述第一預(yù)定角度之后被旋轉(zhuǎn)第二預(yù)定角度時致動所述第一開關(guān)(60)和第二開關(guān)(61)，和 b)當(dāng)僅所述第一開關(guān)(60)被致動時，將要求在第一方向上換檔的命令輸入視為生效，并且當(dāng)所述開關(guān)(60 、61)兩者被致動時，將要求在第二方向上換檔的命令輸入視為生效。
【文檔編號】B62M25/04GK103979068SQ201410048982
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月12日
【發(fā)明者】弗拉維奧·克拉科, 安德烈亞·德普雷托 申請人:坎培諾洛有限公司