電動(dòng)自行車變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)自行車變速器。本發(fā)明包括一種用于電動(dòng)馬達(dá)推進(jìn)的自行車的多速變速器，該多速變速器具有用于驅(qū)動(dòng)自行車的多檔位組合，該多檔位組合構(gòu)成了該變速器的全部檔位范圍。全部檔位范圍的一部分被操作為自動(dòng)切換，并且一部分被操作為手動(dòng)切換。附加地，可以將電動(dòng)馬達(dá)的控制和切換操作的控制進(jìn)行整合，以允許在切換操作過程中減少馬達(dá)的輸出功率。
【專利說明】電動(dòng)自行車變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自行車以及從騎行者和電動(dòng)馬達(dá)至自行車對(duì)原動(dòng)力進(jìn)行傳遞和管理的系統(tǒng)，具體是半自動(dòng)化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]具有自動(dòng)換檔系統(tǒng)的自行車的現(xiàn)有技術(shù)的示例通常使用諸如自行車速度和踩踏節(jié)奏之類的變量作為切換標(biāo)準(zhǔn)。然而，對(duì)于具有廣泛的檔位范圍以及大量獨(dú)立的齒輪比的系統(tǒng)來說，進(jìn)行全自動(dòng)換檔是不利的。相對(duì)于廣泛的檔位范圍，與汽車中的自動(dòng)變速器不同，可能不希望和/或不需要系統(tǒng)每當(dāng)在自行車完全停止時(shí)切換至最低檔位。
[0003]例如，如果騎行者在提供有自動(dòng)換檔系統(tǒng)的自行車上下坡騎行達(dá)到完全停止，則在自行車停止后準(zhǔn)備將其加速回到正常騎行速度時(shí)，可能優(yōu)選地僅向下切換少數(shù)擋位。也就是說，例如不總是需要以旨在推動(dòng)騎行者和自行車上陡坡的檔位開始向前運(yùn)動(dòng)。
[0004]此外，當(dāng)在減速過程中向下切換以及在加速過程中向上切換時(shí)，將齒輪比減少較少的量可能是有利的，例如齒輪裝置的整個(gè)范圍的僅大約40%可用。此外，在自行車具有許多緊密間隔開的齒輪的情況下，每當(dāng)自行車啟動(dòng)和停止時(shí)，通過40%范圍內(nèi)的每個(gè)齒輪進(jìn)行自動(dòng)切換是沒有意義的?？梢詢?yōu)選地切換僅I個(gè)或兩個(gè)檔位以達(dá)到目標(biāo)檔位，這是因?yàn)樵诿總€(gè)檔位中花費(fèi)的時(shí)間量將會(huì)很小，并且切換通過所有中間檔位所用的能量將會(huì)導(dǎo)致較低的電池壽命。
[0005]電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的自行車包括電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)用于輔助騎行者推進(jìn)自行車。通常，電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)可以被描述為直接驅(qū)動(dòng)或通過變速器換檔。對(duì)于直接驅(qū)動(dòng)的形式，馬達(dá)可以位于前輪或后輪中。當(dāng)通電時(shí)，馬達(dá)可以直接地或者通過專用的減速(即扭矩增加)變速器(通常為一組齒輪)驅(qū)動(dòng)任一車輪。另選地，馬達(dá)可以位于自行車上的其他位置，并且使用專用的帶或者鏈條來直接驅(qū)動(dòng)任一車輪。在所有這些直接驅(qū)動(dòng)的情況下，騎行者和馬達(dá)兩者并行推進(jìn)該自行車，但是只有騎行者產(chǎn)生的力通過自行車變速器起作用。例如，當(dāng)爬坡時(shí)，騎行者可以選擇自行車的較低檔位，從而使得騎行者在踏板處的輸入導(dǎo)致在后輪處的較高的扭矩。相比之下，電動(dòng)馬達(dá)試圖通過增加扭矩和消耗更多的來自附接電池的電流來保持速度。
[0006]第二類電動(dòng)自行車變速器的特征在于，馬達(dá)通過自行車變速器驅(qū)動(dòng)自行車。其通常被稱為中置變速箱。在該變速器中，騎行者選擇的用于踩踏的檔位也是馬達(dá)負(fù)載穿過的檔位，兩者均驅(qū)動(dòng)后輪。這通過馬達(dá)與騎行者驅(qū)動(dòng)前鏈環(huán)并行地直接驅(qū)動(dòng)前鏈環(huán)來實(shí)現(xiàn)。馬達(dá)可以直接地或者通過專用的減速變速器來驅(qū)動(dòng)鏈環(huán)，該減速變速器減慢馬達(dá)速度，同時(shí)增加扭矩。用于馬達(dá)的減速變速器的優(yōu)點(diǎn)在于，馬達(dá)和騎行者因此可以選取適合的齒輪裝置，該齒輪裝置允許兩者均在有效范圍內(nèi)操作。例如，當(dāng)自行車從停止?fàn)顟B(tài)開始加速時(shí)，馬達(dá)首先在車輪處傳遞大扭矩，并且迅速加速至第一速度。一旦達(dá)到該速度，則應(yīng)將擋位改變至更低的扭矩/更高的速度輸出，直至達(dá)到中間速度，隨后為了達(dá)到最終的目標(biāo)速度，而將其改變至最小的扭矩/最高的速度輸出。[0007]電動(dòng)馬達(dá)具有在它們最有效操作時(shí)的速度和負(fù)載。然而，在馬達(dá)達(dá)到其最高效的速度之前，馬達(dá)產(chǎn)生高的扭矩以達(dá)到該速度，并且非常低效地運(yùn)行。在加速過程中允許馬達(dá)以其最有效的速度運(yùn)行將會(huì)非常有利。
[0008]圖13和圖14分別示出了加速至所期望的高效的速度的直驅(qū)電動(dòng)自行車馬達(dá)以及切換過三個(gè)不同檔位的電動(dòng)自行車馬達(dá)。可以看出，圖14的系統(tǒng)(由于齒輪裝置而以較高的扭矩操作)允許馬達(dá)在每次切換之前都達(dá)到更有效的速度。
[0009]圖15示出了電動(dòng)馬達(dá)的速度并且將直驅(qū)系統(tǒng)(沒有齒輪)的馬達(dá)的速度與具有齒輪裝置的馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接進(jìn)行比較。左側(cè)的曲線代表具有齒輪的系統(tǒng)，該曲線在加速過程中更快地到達(dá)有效速度并且更長(zhǎng)時(shí)間地保持在有效范圍內(nèi)。同樣明顯的是具有齒輪的系統(tǒng)可以更迅速地加速。
[0010]對(duì)于具有齒輪的機(jī)動(dòng)系統(tǒng)人們所關(guān)心的是作用在自行車傳動(dòng)系上的負(fù)載為通過騎行者轉(zhuǎn)動(dòng)大齒盤產(chǎn)生的負(fù)載與由馬達(dá)產(chǎn)生的負(fù)載的總和。例如，騎行者可以產(chǎn)生200瓦特的功率，而電動(dòng)馬達(dá)可以產(chǎn)生400瓦特的功率。通常包括前鏈環(huán)、鏈條、后飛輪和輪轂的傳動(dòng)系則將經(jīng)歷大約600瓦特的功率。如此大小的功率對(duì)于傳動(dòng)系來說被認(rèn)為是困難的。它增加了磨損率,并且當(dāng)騎行者試圖手動(dòng)切換檔位時(shí)增加了傳動(dòng)系上的負(fù)載。對(duì)于沒有電動(dòng)馬達(dá)的自行車來說，當(dāng)騎行者啟動(dòng)檔位切換時(shí)，騎行者通常通過減輕踩踏力來減少作用在傳動(dòng)系上的力，以便于更平緩且更溫和的切換。如果騎行者試圖在全負(fù)載情況下進(jìn)行切換，則當(dāng)一個(gè)齒輪脫離嚙合而另一個(gè)齒輪處于嚙合時(shí)存在系統(tǒng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。自行車傳動(dòng)系被設(shè)計(jì)為在兩種情況下均起作用，然而應(yīng)該理解的是較高的換檔負(fù)載提升過早的磨損以及騎行時(shí)發(fā)生中斷的風(fēng)險(xiǎn)。
[0011]在一種現(xiàn)有的用于自行車的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，馬達(dá)通過裝有齒輪的變速器驅(qū)動(dòng)后輪，從而產(chǎn)生由騎行者選定的齒輪比。該系統(tǒng)不能自動(dòng)地選擇正確的齒輪比。驅(qū)動(dòng)自行車的電動(dòng)馬達(dá)不被構(gòu)造成感應(yīng)何時(shí)騎行者試圖進(jìn)行切換，因此即使在切換過程中，傳動(dòng)系經(jīng)歷由馬達(dá)施加的全負(fù)載。這可能會(huì)損壞置換成本昂貴的變速器或者導(dǎo)致脫鏈，這對(duì)騎行者來說是不安全的。
[0012]需要一種用于通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)推進(jìn)自行車的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置用于對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有效和安全的使用。本發(fā)明滿足該需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明主要考慮具有自動(dòng)換檔裝置和手動(dòng)換檔裝置兩者的“雙驅(qū)”轂系統(tǒng)(即半自動(dòng)的)與電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器的組合。該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器可以是寬泛范圍的已公知的系統(tǒng)或構(gòu)造中的任一者。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)方面包括具有多速變速器的自行車傳動(dòng)系，多速變速器包括與多速飛輪結(jié)合的三速內(nèi)齒輪轂。該飛輪借助變速器被手動(dòng)切換，輪借助控制器被自動(dòng)切換。鏈條的負(fù)載首先通過飛輪的所選擇的鏈輪，然后經(jīng)受內(nèi)齒輪轂的其中一個(gè)速度。多速變速器系統(tǒng)的全部或所有檔位范圍為飛輪檔位的范圍乘以內(nèi)齒輪轂的檔位范圍。例如飛輪可能具有帶有40個(gè)齒的最大的嵌齒和帶有10個(gè)齒的最小的嵌齒，從而導(dǎo)致40/10 X 100=400%的范圍。內(nèi)齒輪轂的三個(gè)速度可以為0.78-1.00-1.28，從而給出1.28/0.78X100=164%的整個(gè)齒輪比。將這兩個(gè)范圍相乘得到串聯(lián)的飛輪和內(nèi)齒輪轂兩者的整個(gè)范圍為1.64X4.00=6.56或656%。這是較廣泛的范圍。然而，這對(duì)自行車來說是不常見的，并且希望當(dāng)爬坡時(shí)使用最低的檔位，并且當(dāng)下坡時(shí)使用最大的檔位。傳統(tǒng)自行車具有供騎行者從中選擇的全部范圍內(nèi)的大量檔位也是有利的。
[0015]本發(fā)明的另一個(gè)方面是將電動(dòng)馬達(dá)與自行車多速變速器整合成使得在換檔過程中該馬達(dá)臨時(shí)性地停止或減慢，以在切換過程中減少力。當(dāng)手動(dòng)切換時(shí)和/或在由自動(dòng)換檔系統(tǒng)執(zhí)行的切換過程中可能發(fā)生馬達(dá)的臨時(shí)暫停。
[0016]在本發(fā)明的又另一方面中，具有例如三檔速度的內(nèi)齒輪轂可以在加速時(shí)按照1-2-3的順序自動(dòng)地切換，并且在趨于停止時(shí)按照3-2-1的順序自動(dòng)地切換。在一種操作方法中，鏈條可以在輪轂上保持在手動(dòng)選擇的多個(gè)鏈輪中的同一個(gè)鏈輪上。因此，使自行車被推進(jìn)的檔位的范圍取決于內(nèi)齒輪轂的檔位范圍。
[0017]然而，騎行者還具有手動(dòng)切換外部鏈輪上的鏈條的能力。由于多速變速器的整個(gè)檔位范圍是內(nèi)齒輪轂檔位范圍和通過多個(gè)鏈輪產(chǎn)生的檔位范圍的組合，因此使用者可以從自動(dòng)切換的齒輪裝置選項(xiàng)的子集中選取，騎行者可以通過將鏈條從多個(gè)鏈輪中的一個(gè)鏈輪手動(dòng)地切換至另一個(gè)鏈輪來選擇該子集。
[0018]本發(fā)明的另一方面是馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與具有自動(dòng)切換的內(nèi)齒輪轂的齒輪的“雙驅(qū)”轂的組合。例如該切換點(diǎn)可以基于輪速，但也可以基于扭矩或節(jié)奏。
[0019]附加地，還可以將該類型的半自動(dòng)切換應(yīng)用于機(jī)動(dòng)自行車，該自行車僅具有一個(gè)多齒輪飛輪或多齒輪轂。只需要在整個(gè)范圍內(nèi)為任一裝置指定自動(dòng)切換的檔位和手動(dòng)切換的檔位的范圍。完成這些之后，則易于向上或向下手動(dòng)切換有效的自動(dòng)切換的檔位范圍。
[0020]本發(fā)明的又另一方面提供了一種半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)包括大齒盤、安裝在大齒盤上的鏈環(huán)以及布置在鏈環(huán)上的鏈條。電動(dòng)馬達(dá)安裝到自行車以向前推進(jìn)該自行車。多速變速器由鏈條驅(qū)動(dòng)并且產(chǎn)生第一組齒輪比和第二組齒輪比。手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)選擇第一組齒輪比中的一個(gè)齒輪比，自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)選擇第二組齒輪比中的一個(gè)齒輪比。
[0021]在本發(fā)明的另一方面中，多速變速器可以包括用于產(chǎn)生第一組齒輪比的多速鏈輪組件和用于產(chǎn)生第二組齒輪比的多速內(nèi)齒輪轂。所述手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)可以包括手動(dòng)操作的撥鏈器和用于操作該手動(dòng)操作的撥鏈器的檔位選擇器，以使鏈條移動(dòng)通過多速鏈輪組件。多速鏈輪組件可以包括至少五個(gè)鏈輪。多速內(nèi)齒輪輪轂可以根據(jù)多個(gè)變速模式進(jìn)行操作，這多個(gè)變速模式中的每一個(gè)變速模式都產(chǎn)生所述第二組齒輪比中的一個(gè)齒輪比。多個(gè)變速模式可以為兩個(gè)或更多個(gè)模式。自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)可以包括自動(dòng)致動(dòng)的切換器，該自動(dòng)致動(dòng)的切換器基于一個(gè)或多個(gè)預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切換。所述預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)可以基于自行車速度、大齒盤的節(jié)奏以及施加至大齒盤的力的大小中的一者。半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還可以包括控制馬達(dá)和自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)的控制器。該控制器可以被構(gòu)造成在切換過程中停止或減慢馬達(dá)。該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還可以包括與控制器通信的切換傳感器，其中控制器響應(yīng)于來自切換傳感器的信號(hào)使馬達(dá)停止或減慢。該信號(hào)表示切換。手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)可以包括手動(dòng)操作的撥鏈器和用于操作該手動(dòng)操作的撥鏈器的檔位選擇器，以使鏈條移動(dòng)通過多速鏈輪組件，并且其中信號(hào)表示檔位選擇器的致動(dòng)。
[0022]所述半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還可以包括將檔位選擇器和手動(dòng)操作的撥鏈器互連的線纜，其中切換傳感器生成表示線纜移動(dòng)的信號(hào)。多速變速器可以包括用于產(chǎn)生第二組齒輪比的多速內(nèi)齒輪轂。多速內(nèi)齒輪轂根據(jù)多個(gè)變速模式進(jìn)行操作，這多個(gè)變速模式中的每一個(gè)變速模式都產(chǎn)生第二組齒輪比中的一個(gè)齒輪比。半自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)可以包括自動(dòng)致動(dòng)的切換器，該自動(dòng)致動(dòng)的切換器基于一個(gè)或多個(gè)預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切換。切換標(biāo)準(zhǔn)可以基于自行車速度、大齒盤的節(jié)奏以及施加到大齒盤的力的大小中的一者。第一組齒輪比可以是比第二組齒輪比數(shù)量更多的齒輪比。馬達(dá)可以以驅(qū)動(dòng)的方式聯(lián)接至大齒盤。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是結(jié)合本發(fā)明的多檔位自行車的局部側(cè)視圖；
[0024]圖2是聯(lián)接至根據(jù)本發(fā)明的圖1的自行車的后輪的內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)和撥鏈器的后視圖；
[0025]圖3是聯(lián)接至后輪的內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)和撥鏈器的側(cè)視立體圖；
[0026]圖4是內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)的剖面圖；
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)或半自動(dòng)切換的實(shí)施方式的示意圖；
[0028]圖6是自動(dòng)切換器的俯視圖；
[0029]圖7是自行車的手把的部分的俯視圖；
[0030]圖8是示出了自行車的切換點(diǎn)相對(duì)于車輪速度和踩踏速度的曲線圖；
[0031]圖9是切換致動(dòng)器的致動(dòng)器的仰視圖，切換致動(dòng)器可自動(dòng)或半自動(dòng)地操作；
[0032]圖10是圖2和圖3的致動(dòng)器的馬達(dá)和齒輪減速器的俯視立體圖；
[0033]圖11是圖2和圖3的致動(dòng)器的位置傳感器、位置桿以及位置開關(guān)的俯視立體圖；
[0034]圖12是線纜運(yùn)動(dòng)或切換傳感器的截面視圖；
[0035]圖13是示出了由單速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的、作為時(shí)間的函數(shù)的自行車速度的曲線圖；
[0036]圖14是由多速變速器驅(qū)動(dòng)的、作為時(shí)間的函數(shù)的自行車速度的曲線圖；
[0037]圖15是由多速變速器驅(qū)動(dòng)的、作為時(shí)間的函數(shù)的馬達(dá)速度的曲線圖；
[0038]圖16是由多速變速器驅(qū)動(dòng)的、作為時(shí)間的函數(shù)的馬達(dá)速度的曲線圖，其中馬達(dá)在切換過程中暫停；
[0039]圖17是示出了換檔中的步驟的流程圖，其中馬達(dá)在換擋過程中暫停；
[0040]圖18示出了自動(dòng)切換檔位和手動(dòng)切換檔位的不同組合的應(yīng)用性；以及
[0041]圖19示出了被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)大齒盤和前鏈環(huán)以及因此驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鏈條的馬達(dá)的一種實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0042]這里將參照附圖進(jìn)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。應(yīng)該理解的是本文中所闡述的附圖和描述僅用于說明，且不限制如由所附的權(quán)利要求和任何以及所有它們的等同物限定的本發(fā)明。例如，術(shù)語(yǔ)“第一”和“第二”、“前”和“后”、或“左”和“右”用于闡述，而不用作限制性的術(shù)語(yǔ)。此外，除另外指明，這些術(shù)語(yǔ)涉及通常被安裝在自行車上的自行車機(jī)構(gòu)，該自行車機(jī)構(gòu)隨自行車取向，并且以標(biāo)準(zhǔn)方式使用。
[0043]詳細(xì)地參照附圖的圖1至圖3，數(shù)字10通常表示結(jié)入本發(fā)明的實(shí)施方式的自行車。自行車10包括車架12，該車架支撐半自動(dòng)換檔系統(tǒng)21，該半自動(dòng)換檔系統(tǒng)借助僅一個(gè)由騎行者操作的切換器來適應(yīng)不同的騎行條件以及不同騎行者的舒適度。半自動(dòng)換檔系統(tǒng)21可以包括由自動(dòng)致動(dòng)切換器16控制的內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)14以及可選地包括由手動(dòng)致動(dòng)切換器20操作的撥鏈器18。在一個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)14形成產(chǎn)生用于自行車10的整組齒輪比的多速變速器15的基礎(chǔ)。在另一實(shí)施方式中，多速變速器15包括由自動(dòng)致動(dòng)的切換器16控制的內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)14以及由手動(dòng)致動(dòng)的切換器20操作的撥鏈器18以產(chǎn)生用于自行車的整組齒輪比。另選地，可以使用通過自動(dòng)的和手動(dòng)的切換機(jī)構(gòu)的組合操作的撥鏈器18來提供多速變速器，其中一組齒輪比由自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)產(chǎn)生，另一組齒輪比由手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。然而，切換的第一和第二組齒輪比一起操作，以產(chǎn)生最終齒輪比或輸出齒輪比，該最終齒輪比或輸出齒輪比取決于從為其設(shè)定的第一和第二組齒輪比選擇的齒輪比的組合。
[0044]此外，自行車10通常包括電動(dòng)馬達(dá)11，該電動(dòng)馬達(dá)由電池13供電并且由切換器16的控制器78(圖5)控制。示出的電動(dòng)馬達(dá)11以已公知的方式驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接至自行車。電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的自行車是已公知的并且用于操作馬達(dá)的電動(dòng)系統(tǒng)也是已公知的。
[0045]例如，圖19示出了被構(gòu)造用于驅(qū)動(dòng)自行車10的曲柄30 (即大齒盤)、鏈環(huán)32以及因此驅(qū)動(dòng)鏈條22的馬達(dá)11的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，電動(dòng)馬達(dá)單元220經(jīng)由一對(duì)馬達(dá)齒輪224、226以驅(qū)動(dòng)的方式連接至軸222 ;該一對(duì)馬達(dá)齒輪中的第一馬達(dá)齒輪附接至馬達(dá)單元，另一馬達(dá)齒輪經(jīng)由離合器228附接至軸。當(dāng)致動(dòng)馬達(dá)單元220時(shí)，第一馬達(dá)齒輪224被轉(zhuǎn)動(dòng)，該第一馬達(dá)齒輪224使得第二馬達(dá)齒輪226旋轉(zhuǎn)。離合器228使得軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸繼而引起鏈條32轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0046]附加地，如將要在下文中詳細(xì)描述的一樣，本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)想結(jié)合與自動(dòng)致動(dòng)切換器16通信的切換傳感器17。當(dāng)示出的自行車10是公路自行車時(shí)，本發(fā)明具有針對(duì)包括山地自行車和其他自行車的任何類型的自行車的應(yīng)用。
[0047]撥鏈器18在安裝至具有軸線X的轂軸25 (圖2)的多速鏈輪組件26的多個(gè)鏈輪24之間切換自行車鏈條22。自行車鏈條22由曲柄30和馬達(dá)11提供動(dòng)力，這兩者有效地驅(qū)動(dòng)鏈環(huán)32。自行車鏈條22從鏈環(huán)32行進(jìn)至多個(gè)鏈輪24中的所選擇的位于自行車的后部的一個(gè)鏈輪24，從而根據(jù)接合哪個(gè)鏈輪24來以不同的速度驅(qū)動(dòng)后輪28。每個(gè)鏈輪24之間的齒數(shù)差可以較小，從而引起在齒輪比方面的小的變化或微觀調(diào)整。另選地，齒數(shù)之差可以較大，從而導(dǎo)致齒輪比的大的變化或宏觀調(diào)整。
[0048]圖1至圖3中示出了七速后撥鏈器；然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于各種類型的撥鏈器。撥鏈器18包括樞轉(zhuǎn)地連接至吊架36的平行四邊形結(jié)構(gòu)34，吊架36聯(lián)接至自行車車架12的后三角形結(jié)構(gòu)35。平行四邊形結(jié)構(gòu)34大體包括:從基部42向前延伸的內(nèi)部和外部平行四邊形連桿38、40 ;以及附接至連桿38、40的向前端部的切換器主體或可動(dòng)構(gòu)件44。
[0049]基部42樞轉(zhuǎn)地安裝在螺栓46上，螺栓46螺紋連接至吊架36。平行四邊形結(jié)構(gòu)34的可動(dòng)構(gòu)件44借助平行四邊形的連桿機(jī)構(gòu)平行于基部42被保持，并且相對(duì)于車架2并且具體地相對(duì)于多速鏈輪組件26橫向地向內(nèi)和向外切換。外部平行四邊形連桿40借助兩個(gè)樞轉(zhuǎn)銷連接基部42和可動(dòng)構(gòu)件44 ;內(nèi)部平行四邊形連桿38借助兩個(gè)樞轉(zhuǎn)銷連接基部42和可動(dòng)構(gòu)件44。
[0050]滑輪架48樞轉(zhuǎn)地支撐在可動(dòng)構(gòu)件44的內(nèi)端上，從而從該內(nèi)端向下延伸。上滑輪50以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐在滑輪架48的與可動(dòng)構(gòu)件44相鄰的上部中，下滑輪52以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在滑輪架48的下部中。自行車鏈條22從鏈環(huán)32經(jīng)過多速鏈輪組件26的七個(gè)鏈輪中的一個(gè)鏈輪向后延伸，然后在上滑輪50上向下且向前延伸，然后在下滑輪52上向下且向后延伸，并且隨后向前延伸回到鏈環(huán)32。
[0051]撥鏈器18通過騎行者操作手動(dòng)切換器20來致動(dòng)。手動(dòng)切換器20通常包括檔位選擇器54和在檔位選擇器54與撥鏈器18之間延伸的控制線纜56。檔位選擇器54在自行車10上安裝在騎行者的其中一個(gè)手部能夠觸及的范圍內(nèi)。在圖1中，檔位選擇器54是安裝在手把58的位于固定手柄60內(nèi)側(cè)的端部上的可手旋操作的切換器。雖然已示出了代表性的切換器，但切換器可以是已被本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的各種傳統(tǒng)類型中的任一種切換器，該切換器致動(dòng)在檔位選擇器和撥鏈器之間延伸的控制線纜。
[0052]撥鏈器18穿過鏈輪24的運(yùn)動(dòng)通過拉動(dòng)或釋放控制線纜56來致動(dòng)。拉動(dòng)控制線纜56使得后撥鏈器18將自行車鏈條22切換至更大的或更靠?jī)?nèi)的鏈輪，從而產(chǎn)生較低的檔位或減檔。釋放控制線纜56允許線纜張緊撥鏈器返回彈簧(未示出)將驅(qū)動(dòng)鏈條22切換至更小的或更靠外的鏈輪24，從而產(chǎn)生更高的檔位或加檔。
[0053]優(yōu)選地為復(fù)絲合金或鋼纜的控制線纜56為波頓(Bowden)類型；也就是說，線以可滑動(dòng)的方式被容納在外殼中或護(hù)套中。例如線纜56的上端存在于殼體部分62內(nèi)。另一線纜部分存在于接近自行車10的后轂66的線纜殼體64內(nèi)。
[0054]參照?qǐng)D2至圖4，內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)14是位于與多速鏈輪組件26相鄰的后輪轂66中的多速內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)。內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)14利用行星齒輪機(jī)構(gòu)68來提供多個(gè)變速模式。內(nèi)轂14的基本結(jié)構(gòu)包括:轂軸25，該轂軸以可旋轉(zhuǎn)的方式固定至自行車10 ;驅(qū)動(dòng)器70，該驅(qū)動(dòng)器借助軸承或類似的部件以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐在該轂軸25上并且經(jīng)由齒輪(未示出)傳遞來自鏈條22的驅(qū)動(dòng)力；以及轂殼72，該輪轂殼經(jīng)由多種驅(qū)動(dòng)力傳遞模式傳遞來自驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)力。后輪28經(jīng)由輻條74被支撐在轂殼72上。
[0055]形成多個(gè)驅(qū)動(dòng)力傳遞路線或模式的行星齒輪機(jī)構(gòu)68大體包括圍繞轂軸25的太陽(yáng)齒輪73和與該太陽(yáng)齒輪接合的行星齒輪75。環(huán)形齒輪77設(shè)置在行星齒輪75徑向外部以接合行星齒輪的齒。通過行星齒輪機(jī)構(gòu)68的傳遞路徑由布置在轂軸25內(nèi)的切換銷76來選擇，該切換銷根據(jù)所感測(cè)的車輪速度進(jìn)行自動(dòng)操作。另選地，內(nèi)轂14可以基于諸如節(jié)奏或曲柄扭矩之類的其他自行車條件被自動(dòng)地切換。盡管已經(jīng)示出了典型的內(nèi)轂，但內(nèi)轂14可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種傳統(tǒng)類型中的任一種。
[0056]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，內(nèi)轂14的切換是在電子的方式被控制的。自動(dòng)切換器16大體包括控制器78和致動(dòng)器80。參照?qǐng)D1和圖5，自動(dòng)切換器16包括:殼體84，該殼體安裝在手把58上并且封閉控制器78 ;電源或電池86 ;以及用于顯示內(nèi)轂的當(dāng)前檔位和自行車速度的顯示裝置88?？刂破?8包括微處理器或微控制器，所述微處理器或微控制器包括中央處理單元(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及輸入/輸出(I/
O)界面。自動(dòng)致動(dòng)的切換器16的控制器78還可以用于控制馬達(dá)11的操作。
[0057]控制器78可以是大規(guī)模集成電路的微控制器，該微控制器具有:集成CPU ;電動(dòng)的可編程只讀存儲(chǔ)器(ERP0M)，本文所描述的切換器控制、顯示和車輪速度計(jì)算算法以及預(yù)先設(shè)定的切換點(diǎn)被編程到該ERPOM中；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)組用于接受來自速度傳感器102的模擬輸入的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器；致動(dòng)器80 ;包括至少一個(gè)連接至致動(dòng)器80的一個(gè)或多個(gè)控制輸出部；以及適合于驅(qū)動(dòng)顯示器88的顯示驅(qū)動(dòng)器。控制器78可以具有精簡(jiǎn)指令集(RISC) CPU并且具有CMOS RAM以減少功率要求。在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器78可以包括微芯片PIC16C924微處理器。[0058]雖然控制器78優(yōu)選是單集成電路，但其功能可以以多個(gè)電路或裝置執(zhí)行。此外，微控制器可以具有多功能可編程CPU，該多功能可編程CPU執(zhí)行加載在其EPROM中的計(jì)算機(jī)程序的指示，該控制器還可以是更專用的集成電路(ASIC)，其功能和邏輯完全地或者在很大程度上是硬線連接的。
[0059]自動(dòng)切換器16還可以包括模式選擇器或開關(guān)87，以在手動(dòng)模式和自動(dòng)模式之間操作控制器78?？刂破?8在自動(dòng)模式過程中或者當(dāng)騎行者在手動(dòng)模式過程中手動(dòng)致動(dòng)控制開關(guān)89時(shí)基于所存儲(chǔ)的切換點(diǎn)來切換內(nèi)轂14。參照?qǐng)D6，模式開關(guān)87和控制開關(guān)89可以安裝在殼體84的外表面上，并且與控制器78聯(lián)接。其中一個(gè)控制開關(guān)可以用于執(zhí)行從較低檔位至較高檔位的切換，而另一個(gè)控制開關(guān)可以用于執(zhí)行從較高檔位至較低檔位的切換。另選地，如圖7中所示，控制開關(guān)89可以與布置在手把58的端部上的手柄91相鄰地安裝。控制開關(guān)89經(jīng)由穿過手把58延伸的線(未示出)聯(lián)接至控制器78。
[0060]在一個(gè)示例中，由控制器78根據(jù)車輪速度切換內(nèi)轂14。更具體地，控制器78利用車輪速度和內(nèi)轂的當(dāng)前檔位，結(jié)合預(yù)先設(shè)定的切換點(diǎn)90、92 (圖8中示出)自動(dòng)切換內(nèi)轂
14。預(yù)先設(shè)定的切換點(diǎn)90、92基于車輪速度。參照?qǐng)D8，內(nèi)轂14的每個(gè)檔位均對(duì)應(yīng)于速度范圍94、96、98。預(yù)先設(shè)定的切換點(diǎn)90、92對(duì)應(yīng)于每個(gè)速度范圍94、96、98的上限和下限。速度范圍94、96、98分別代表內(nèi)轂14的低檔位、中檔位和高檔位。當(dāng)所測(cè)量的車輪速度跨越其中一個(gè)速度范圍界限時(shí)，控制器78生成切換信號(hào)?；谳?4的當(dāng)前位置和對(duì)應(yīng)于所測(cè)量的速度的轂14的希望位置，由控制器78生成切換信號(hào)。致動(dòng)器80經(jīng)由線100接收切換信號(hào)，并且將內(nèi)轂14切換至所希望的檔位，其中線100沿著車架12在控制器78(參見圖1)和致動(dòng)器80之間延伸。另選地，切換信號(hào)可以通過與控制器聯(lián)接的射頻發(fā)射器而耦合至致動(dòng)器，并且由與致動(dòng)器聯(lián)接的接收器接收該切換信號(hào)。
[0061]為了確定車輪速度，控制器78聯(lián)接至速度傳感器102。參照?qǐng)D1，速度傳感器102包括安裝在車架12的后下叉106上的簧片開關(guān)104和附接至其中一個(gè)輻條74上的磁體108。速度傳感器102響應(yīng)于磁體108從簧片開關(guān)104的通過而生成速度信號(hào)并且由控制器78接收。每個(gè)信號(hào)脈沖均對(duì)應(yīng)于磁體108從簧片開關(guān)104的通過或后輪28的每轉(zhuǎn)。速度信號(hào)表示當(dāng)前的車輪速度?？刂破?8還處理速度信號(hào)以提供輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)被發(fā)送給顯示裝置88以將車輪速度連續(xù)地顯示給騎行者。另選地，簧片開關(guān)104可以被安裝在自行車10的前叉上，并且磁體108可以被附接至其中一個(gè)前輪輻條。
[0062]致動(dòng)器80鄰近于多速鏈輪組件26安裝在車架12上。參照?qǐng)D9至圖11，致動(dòng)器80大體包括:封閉位置傳感器116的殼體114 ;直流(DC)馬達(dá)118，該直流馬達(dá)具有終止在作為齒輪減速器120的一部分的蝸輪119中的輸出軸；圍繞軸線123樞轉(zhuǎn)的桿122 ;以及齒輪分度凸輪124。當(dāng)致動(dòng)器經(jīng)由信號(hào)線100接收切換信號(hào)時(shí)，馬達(dá)118使齒輪119產(chǎn)生高速的低扭矩運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)借助繼而包括多個(gè)互連齒輪的齒輪減速器120被轉(zhuǎn)化成高扭矩的低速運(yùn)動(dòng)。齒輪減速器120使供齒輪減速器120軸向加接的齒輪分度凸輪124旋轉(zhuǎn)，凸輪124使桿122圍繞軸線123旋轉(zhuǎn)。如最好地在圖9中看出的，基于希望的變速模式和當(dāng)前的變速模式，桿122驅(qū)動(dòng)內(nèi)轂14的切換銷76在輪轂軸25內(nèi)部或外部進(jìn)入不同位置中。
[0063]參照?qǐng)D11，當(dāng)前的內(nèi)轂齒輪位置或者變速模式通過控制器78從位置傳感器116確定。位置傳感器116包括位置凸輪126，位置桿128以及微型開關(guān)130。凸輪126上的三個(gè)位置對(duì)應(yīng)于內(nèi)輪轂14的三個(gè)齒輪位置或變速模式。齒輪分度凸輪124使位置凸輪126旋轉(zhuǎn)。當(dāng)位置凸輪126旋轉(zhuǎn)時(shí)，位置桿128發(fā)生移動(dòng)。每當(dāng)桿128移動(dòng)時(shí)微型開關(guān)130就被致動(dòng)。微型開關(guān)130生成由控制器78接收的齒輪位置信號(hào)，以用于確定內(nèi)轂14的齒輪位置。
[0064]另選地，如已公知的，內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)14的自動(dòng)切換可以通過使用定位在轂內(nèi)的離心重塊而以機(jī)械的方式完成。則轂將以離心的方式操作，從而基于與自行車提高的速度相對(duì)應(yīng)的轂的提高的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來切換檔位。此外，應(yīng)該理解的是，能夠自動(dòng)切換內(nèi)齒輪轂系統(tǒng)14的大量方法或裝置中的任一個(gè)均可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用。
[0065]圖8示出了騎行者如何可以以任一給定的車輪速度保持相同的車輪速度，但通過手動(dòng)調(diào)節(jié)撥鏈器來改變他/她的踩踏速率。每個(gè)線段134均示出用于山地自行車的給出定選擇后鏈輪和內(nèi)轂齒輪的線性車輪/踏板速率。節(jié)奏的改變是即時(shí)的，這是因?yàn)轵T行者直接改變齒輪裝置，而不是與在獨(dú)立的自動(dòng)輪轂中一樣僅改變切換點(diǎn)。不論車輪速度如何，踏板速度的改變總是立即實(shí)現(xiàn)。
[0066]圖12 (并且也參照?qǐng)D1)示出了一種用于本發(fā)明的另一實(shí)施方式的元件。具體地，該部件包括構(gòu)造為用于檢測(cè)切換線纜的運(yùn)動(dòng)并且可以被稱為切換傳感器17的傳感器。這樣的傳感器17的一個(gè)示例為被構(gòu)造成用于檢測(cè)切換線纜的運(yùn)動(dòng)的霍爾效應(yīng)傳感器或等。在該實(shí)施方式中，磁體140被固定至控制線纜56?？刂凭€纜56以可滑動(dòng)的方式在控制線纜殼體部分62a、62b內(nèi)行進(jìn)。一個(gè)控制線纜殼體部分62a從傳感器17延伸至切換器，另一個(gè)控制線纜殼體部分62b從傳感器17朝向撥鏈器18延伸(圖1)。線纜56在傳感器17處在形成于傳感器殼體144中的止檔件142a、142b之間是暴露的(即沒有殼體)。傳感器17附接至傳感器殼體144或一些其他的在磁體140的有效感測(cè)距離內(nèi)的固定點(diǎn)上。傳感器17檢測(cè)磁體140的磁化作用的存在和水平。在該示例中，不是磁通量的水平而是用磁通量的改變來表示磁體140朝向是更靠近傳感器17還是更遠(yuǎn)離傳感器17移動(dòng)。磁體140的移動(dòng)表示線纜56正在移動(dòng)并且撥鏈器18同樣也在移動(dòng)并且響應(yīng)于線纜位置的改變而產(chǎn)生從多個(gè)鏈輪24中的一個(gè)鏈輪(圖1)至另一個(gè)鏈輪的檔位切換。
[0067]傳感器17與控制器78通信?？刂破?8被編程為在切換發(fā)生之前和/或切換發(fā)生時(shí)通過整體地或部分地減少供給馬達(dá)的功率來響應(yīng)于來自表示線纜運(yùn)動(dòng)的傳感器的信號(hào)。所引起的馬達(dá)11的功率減少臨時(shí)性地減少鏈條22上的張力，并且因此減少齒輪傳動(dòng)系部件的其余部分上的張力，具有防止錯(cuò)過切換以及減少切換發(fā)生時(shí)的負(fù)載的效果。
[0068]其他實(shí)施方式(未示出)預(yù)期了當(dāng)切換由騎行者啟動(dòng)時(shí)的另一檢測(cè)裝置。一個(gè)這樣的實(shí)施方式預(yù)期提供一種位于已知的檔位選取機(jī)構(gòu)的桿上的觸摸傳感器或布置成檢測(cè)“手柄切換”類型的檔位選取機(jī)構(gòu)(例如參見圖1中的可由手旋轉(zhuǎn)的切換器54)的旋轉(zhuǎn)的霍爾效應(yīng)傳感器。當(dāng)騎行者觸碰桿或旋轉(zhuǎn)切換器的手柄時(shí)，馬達(dá)11臨時(shí)性地暫停或停止。一旦騎行者將手從桿移開或者在將手從桿移開之后的一預(yù)先設(shè)定的時(shí)間之后或者在移動(dòng)手柄以造成切換之后，馬達(dá)11可以重新啟動(dòng)。可以容易地設(shè)想一種在完成切換之后逐漸地使馬達(dá)11達(dá)到全扭矩的控制電路或路線。
[0069]圖17描述了示出在檔位切換過程中臨時(shí)性暫停馬達(dá)的方法的簡(jiǎn)化的流程圖。通常，馬達(dá)11和大齒盤/踏板30 —起生成作用在多速變速器15上的力，以使自行車10加速。當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的切換速度時(shí)(200)可以自動(dòng)發(fā)生切換(204)，切換速度由速度傳感器感測(cè)(202)，和/或切換輸入通過騎行者生成和感測(cè)(206)。響應(yīng)于所感測(cè)的切換信號(hào)204，馬達(dá)11暫?；驕p慢(208)，執(zhí)行切換(210)，并且馬達(dá)重新開始操作運(yùn)轉(zhuǎn)(212)。
[0070]轉(zhuǎn)至圖18并參照“自動(dòng)范圍1”，全部或整個(gè)檔位范圍的自動(dòng)切換部分是從最低的齒輪比I至齒輪比4。以這種方式，如果自行車10停止，則該系統(tǒng)將從齒輪比4自動(dòng)向下切換至齒輪比I。該切換可以順序地發(fā)生:4-3-2-1。另選地，切換可以直接從齒輪比4跳轉(zhuǎn)至齒輪比I。然而，當(dāng)自行車加速時(shí)，可能最希望從第一檔位順序地進(jìn)行切換:1-2_3-4。一旦自行車達(dá)到所希望的速度，則騎行者可以將自動(dòng)切換的檔位范圍上調(diào)一個(gè)齒輪比。這在“自動(dòng)范圍2”中示出。當(dāng)自行車在自動(dòng)范圍2中停止時(shí),齒輪從齒輪比5自動(dòng)向下切換至齒輪比2，并且在加速時(shí)回調(diào)到比5。相類似地，如果騎行者上調(diào)至“自動(dòng)范圍6”，則自動(dòng)切換的檔位范圍為從6至9。以這種方式，該系統(tǒng)將不會(huì)在停止時(shí)一直切換至最低檔位。而是將僅向下切換至所選擇的最低自動(dòng)切換檔位范圍，從而使得馬達(dá)以希望的速度運(yùn)行并且騎行者能夠以有效和希望的方式將其恢復(fù)至希望的巡航速度。
[0071]雖然已經(jīng)通過參照特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)該理解的是，在所描述的本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)行許多改變。因此，本發(fā)明不旨在被限制為所公開的實(shí)施方式，而是具有通過所附的權(quán)利要求的語(yǔ)言文字所允許的全部范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)包括: 大齒盤； 鏈環(huán)，該鏈環(huán)安裝在所述大齒盤上； 鏈條，該鏈條布置在所述鏈環(huán)上； 電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)安裝到自行車，以向前推進(jìn)所述自行車； 多速變速器，該多速變速器由所述鏈條驅(qū)動(dòng)并且產(chǎn)生第一組齒輪比和第二組齒輪比； 手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)，該手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)用于選擇所述第一組齒輪比中的一個(gè)齒輪比；以及 自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)，該自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)用于選擇所述第二組齒輪比中一個(gè)齒輪比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)地聯(lián)接至所述大齒盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述多速變速器包括用于產(chǎn)生所述第一組齒輪比的多速鏈輪組件和用于產(chǎn)生所述第二組齒輪比的多速內(nèi)齒輪轂。
4.根據(jù)權(quán)利要 求3所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)包括手動(dòng)操作的撥鏈器和用于操作所述手動(dòng)操作的撥鏈器的檔位選擇器，以使所述鏈條移動(dòng)通過所述多速鏈輪組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述多速鏈輪組件包括至少五個(gè)鏈輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述多速內(nèi)齒輪轂根據(jù)多個(gè)變速模式操作，所述多個(gè)變速模式中的每一個(gè)變速模式都產(chǎn)生所述第二組齒輪比中的一個(gè)齒輪比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)變速模式為兩個(gè)或更多個(gè)模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)致動(dòng)的切換器，該自動(dòng)致動(dòng)的切換器基于一種或多種預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)基于自行車速度、大齒盤節(jié)奏以及施加到所述大齒盤的力的大小中的一者。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還包括控制所述馬達(dá)和所述自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)的控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述控制器被構(gòu)造成在切換過程中停止或減慢所述馬達(dá)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還包括與所述控制器通信的切換傳感器，其中，所述控制器響應(yīng)于來自所述切換傳感器的信號(hào)停止或減慢所述馬達(dá)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，這些信號(hào)表示切換。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)包括手動(dòng)操作的撥鏈器和用于操作所述手動(dòng)操作的撥鏈器的檔位選擇器，以使所述鏈條移動(dòng)通過所述多速鏈輪組件，并且其中這些信號(hào)表示所述檔位選擇器的致動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還包括將所述檔位選擇器和所述手動(dòng)操作的撥鏈器互連的線纜，其中，所述切換傳感器生成表示所述線纜移動(dòng)的信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述多速變速器包括用于產(chǎn)生所述第二組齒輪比的多速內(nèi)齒輪轂。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述多速內(nèi)齒輪轂根據(jù)多個(gè)變速模式進(jìn)行操作，所述多個(gè)變速模式中的每個(gè)變速模式都產(chǎn)生所述第二組齒輪比中的一個(gè)齒輪比。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)致動(dòng)的切換器，該自動(dòng)致動(dòng)的切換器基于一個(gè)或多個(gè)預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切換，其中所述自動(dòng)致動(dòng)的切換器響應(yīng)于所述控制器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)基于自行車速度、大齒盤節(jié)奏以及施加到所述大齒盤的力的大小中的一者。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述手動(dòng)切換機(jī)構(gòu)包括手動(dòng)操作的撥鏈器和用于操作所述手動(dòng)操作的撥鏈器的檔位選擇器，以使所述鏈條移動(dòng)通過所述多速鏈輪組件，并且其中這些信號(hào)表示所述檔位選擇器的致動(dòng)，其中所述多速變速器包括用于產(chǎn)生所述第二組齒輪比的多速內(nèi)齒輪轂。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，該半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)還包括將所述檔位選擇器和所述手動(dòng)操作的撥鏈器互連的線纜，其中所述切換傳感器生成表示所述線纜移動(dòng)的信號(hào) ，并且其中所述多速內(nèi)齒輪轂根據(jù)多個(gè)變速模式進(jìn)行操作，所述多個(gè)變速模式中的每個(gè)變速模式都產(chǎn)生所述第二組齒輪比中的一個(gè)齒輪比。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述自動(dòng)切換機(jī)構(gòu)包括自動(dòng)致動(dòng)的切換器，該自動(dòng)致動(dòng)的切換器基于一個(gè)或多個(gè)預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切換，其中所述自動(dòng)致動(dòng)的切換器響應(yīng)于所述控制器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述預(yù)先設(shè)定的切換標(biāo)準(zhǔn)基于自行車速度、大齒盤節(jié)奏以及施加到所述大齒盤的力的大小中的一者。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半自動(dòng)自行車換檔系統(tǒng)，其中，所述第一組齒輪比是比所述第二組齒輪比數(shù)量更多的齒輪比。
【文檔編號(hào)】B62M9/10GK103991506SQ201410054306
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月19日
【發(fā)明者】凱文·韋斯林 申請(qǐng)人:什拉姆有限責(zé)任公司