CN104787209B - 自行车控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自行车控制装置，该自行车控制装置基本上设有基部构件、电气单元和液压单元。基部构件构造为固定到自行车部件。第一操作构件联接到基部构件。第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置移动到第一位置作为第一运动。第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置经由第一位置移动到第二位置作为第二运动。电气单元构造为响应于第一运动而输出第一信号，从而引起电动装置的第一操作。电气单元构造为响应于第二运动输出第二信号，从而引起电动装置的第二操作。液压单元联接到基部构件，用于操作液压装置。

Description

自行车控制装置
技术领域
本发明涉及一种自行车控制装置。更具体地，本发明涉及一种用于电控制第一自行车部件和液控第二自行车部件的自行车控制装置。
背景技术
过去，大部分自行车使用线缆来操作各种自行车部件以实现诸如换挡和制动的功能。将换挡功能和制动功能组合到单个单元的自行车控制装置的一些实例在下述专利中公开：美国专利No.4,241,878；美国专利No.5,257,683；以及美国专利No.5,400,675。近年来，一些自行车已经设有电动自行车部件和/或液压自行车部件。例如，一些自行车包括用于改变速度的电动换挡装置(例如，电动变速器或者电动内齿轮毂)(例如，参见美国专利No.6,216,078)。再者，例如，一些自行车包括用于使自行车停止或减速的液压制动系统(例如，参见美国专利No.8,464,844)。用于这些电动自行车部件的自行车控制装置常常设置在车把上。当自行车控制装置安装在车把上时，自行车控制装置将取决于车把的类型而具有不同的构造。
发明内容
通常，本公开内容涉及自行车控制装置的各种特征。在一个方面，自行车控制装置构造为电控制第一自行车部件和液控第二自行车部件。
鉴于已知技术的状态以及根据本公开内容的第一方面，提供了一种自行车控制装置，该自行车控制装置基本上包括基部构件、第一操作构件、电气单元和液压单元。基部构件构造为固定到自行车部件。第一操作构件联接到基部构件。第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置移动到第一位置作为第一运动。第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置经由第一位置移动到第二位置作为第二运动。电气单元构造为响应于第一运动而输出第一信号，从而引起电动装置的第一操作。电气单元构造为响应于第二运动而输出第二信号，从而引起电动装置的第二操作。液压单元联接到基部构件，用于操作液压装置。
根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车控制装置还包括第二操作构件，所述第二操作构件联接到基部构件。第二操作构件构造为沿着不同于第一路径的第二路径移动以响应于沿着第二路径的运动而致动液压单元。
根据本发明的第三方面，根据第二方面的自行车控制装置构造成使得第一操作构件构造为相对于基部构件绕着第一轴线沿着第一路径枢转地移动，以及相对于基部构件绕着第二轴线枢转地移动以沿着第二路径移动。
根据本发明的第四方面，根据第三方面的自行车控制装置构造成使得第二操作构件构造为相对于基部构件绕着第三轴线沿着第二路径枢转地移动，以及第一操作构件构造为响应于第二操作构件沿着第二路径的枢转运动而沿着第二路径移动。
根据本发明的第五方面，根据第二方面的自行车控制装置构造成使得液压单元包括缸体和活塞，所述活塞联接到第二操作构件，并且可动地布置在缸体处以在缸体中形成流体腔室。液压单元构造成使得推压活塞以减小流体腔室的容积。
根据本发明的第六方面，根据第五方面的自行车控制装置构造成使得第二操作构件构造为相对于基部构件绕着第三轴线沿着第二路径枢转地移动，以及在自行车控制装置固定到自行车部件的状态下，缸体设置在基部构件上并且布置在第三轴线正上方。
根据本发明的第七方面，根据第六方面的自行车控制装置构造成使得液压单元还包括与缸体流体连通的流体储存器。流体储存器在自行车控制装置固定到自行车部件的状态下布置在第三轴线正上方。
根据本发明的第八方面，根据第一方面的自行车控制装置构造成使得电气单元包括第一电开关和第二电开关，第一电开关构造为响应于第一操作构件的第一运动而输出第一信号，第二电开关构造为响应于第一操作构件的第二运动而输出第二信号。
根据本发明的第九方面，根据第八方面的自行车控制装置还包括控制器，所述控制器电联接到第一电开关和第二电开关。在接收第一信号之后当在预定时期内不存在第二信号的状态下，控制器响应于接收第一信号而输出第一指令以引起第一操作。控制器响应于接收第二信号而输出第二指令以引起第二操作。
根据本发明的第十方面，根据第九方面的自行车控制装置构造成使得电动装置包括电传动装置，并且第一指令是换高速挡指令，而第二指令是换低速挡指令。
根据本发明的第十一方面，根据第九方面的自行车控制装置构造成使得控制器构造为随着第一操作构件朝着停止位置移动而不输出第一指令和第二指令。
根据本发明的第十二方面，根据第九方面的自行车控制装置构造成使得第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置经由第一位置和第二位置而移动到第三位置作为第三运动。电气单元还包括第三电开关，所述第三电开关构造为响应于第一操作构件的第三运动而输出第三信号。控制器电联接到第三电开关。控制器响应于接收第三信号而输出第三指令。
根据本发明的第十三方面，根据第十二方面的自行车控制装置构造成使得控制器构造为随着第一操作构件朝着停止位置移动而不输出第一指令、第二指令和第三指令。
根据本发明的第十四方面，根据第十二方面的自行车控制装置构造成使得电动装置包括电传动装置，并且第一指令是换高速挡指令，而第二指令和第三指令是换低速挡指令。
根据本发明的第十五方面，根据第十二方面的自行车控制装置构造成使得电动装置包括电传动装置，并且控制器联接到另一电传动装置。第一指令是电传动装置的换高速挡指令和换低速挡指令中的一个。第二指令是换高速挡指令和换低速挡指令中的另一个。第三指令是电传动装置与另一电传动装置之间的同步模式控制指令。
根据结合所附的附图公开了自行车控制装置的一个实施例的下述详细描述，所公开的自行车控制装置的其它目的、特征、方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
现在参照所附的附图，所述附图形成了本原始公开内容的一部分：
图1是根据第一实施例的右自行车控制装置的侧面正视图，其中自行车控制装置安装在自行车的车把上，并且操作地联接到电动后变速器和液压后盘式制动卡钳；
图2是示出了电动换挡机构的一种示例性构造的简化示意性框图，该电动换挡机构包括图1中所图释的自行车控制装置，并且其中自行车控制装置也电连接到前变速器，以执行前变速器和后变速器的同步模式控制。
图3是图1中所图释的自行车控制装置的横向截面图，其中第一操作构件和第二操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图4是图1和图3中所图释的自行车控制装置的类似于图3的横向截面图，其中第二操作构件从停止位置移动到制动位置或者操作位置，而第一操作构件由于第二操作构件从停止位置移动到非致动位置而被移动；
图5是图1、图3和图4中所图释的自行车控制装置的放大横向截面图，其中第一操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图6是图1和图3中所图释的自行车控制装置的类似于图5的放大横向截面图，其中第一操作构件从停止位置移动到第一位置，该第一位置对应于第一换挡致动位置，在第一换挡致动位置中，第一电开关被致动(即，压下)；
图7是图1和图3中所图释的自行车控制装置的类似于图5和图6的放大横向截面图，其中第一操作构件从图6的第一位置移动到第二位置，该第二位置对应于第二换挡致动位置，在第二换挡致动位置中，第二电开关被致动(即，压下)；
图8是图1和图3中所图释的自行车控制装置的类似于图5到图7的放大横向截面图，其中第一操作构件从图7的第二位置移动到第三位置，该第三位置对应于第三换挡制动位置，在第三换挡致动位置中，第三电开关被致动(即，压下)；
图9是第一流程图，其图释了第一控制过程，该第一控制过程通过自行车控制装置的控制器响应于第一操作构件的操作而执行；
图10是第二流程图，其图释了第二控制过程，该第二控制过程通过自行车控制装置的控制器响应于第一操作构件的操作而执行；
图11是第三流程图，其图释了第三控制过程，该第三控制过程通过自行车控制装置的控制器响应于第一操作构件的操作而执行；
图12是自行车控制装置的类似于图5的放大横向截面图，该自行车控制装置使用根据第二实施例的非接触式开关，其中第一操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图13是根据第三实施例的自行车控制装置的横向截面图，其中第一操作构件和第二操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图14是图13中所图释的自行车控制装置的横向截面图，其中第二操作构件从停止位置移动到制动位置或者操作位置，而第一操作构件由于第二操作构件从停止位置移动到非致动位置而被移动；
图15是图13和图14中所图释的自行车控制装置的放大横向截面图，其中第一操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图16是根据第四实施例的自行车控制装置的横向截面图，其中操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图17是图16中所图释的自行车控制装置的横向截面图，其中操作构件从停止位置移动到制动位置或者操作位置；
图18是图16和图17中所图释的自行车控制装置的上部部分的放大前正视图，其中操作构件处于停止位置或者非操作位置；
图19是自行车控制装置的上部部分的类似于图18的放大前正视图，其中操作构件从停止位置移动到第一位置，该第一位置对应于第一换挡致动位置，在第一换挡致动位置中，第一电开关被致动(即，压下)；
图20是自行车控制装置的上部部分的类似于图18和图19的放大前正视图，其中操作构件从图19的第一操作位置移动到第二位置，该第二位置对应于第二换挡致动位置，在第二换挡致动位置中，第二电开关被致动(即，压下)；以及
图21是自行车控制装置的上部部分的类似于图18到图20的放大前正视图，其中操作构件从图20的第二位置移动到第三位置，该第三位置对应于第三换挡致动位置，在第三换挡致动位置中，第三电开关被致动(即，压下)。
具体实施方式
现在参照附图来解释所选的实施例。根据公开内容，对于自行车领域的技术人员而言显而易见的是，提供实施例的下列描述仅仅为了进行说明，而并不用于限制由所附权利要求及其等同方案所限定的发明。
首先参照图1，局部地图释了自行车10，其中，根据第一实施例，自行车控制装置12附接到下弯式车把14。在第一实施例中，自行车10作为竞赛型公路自行车，并且自行车控制装置12是自行车制动/换挡装置，其也称为自行车刹车变速器(brifter)。自行车刹车变速器是以单个单元安装到自行车的、包括制动功能和换挡功能的装置。自行车下拉式刹车变速器是一种装置，该装置具体地构造为安装到下弯式车把14的弯曲部分14a(如图1中看到的)并且在单个单元中包括制动功能和换挡功能。
自行车10具有传统的车架16，该车架尤其包括电动后变换器18(即，第一自行车部件)和液压后盘式制动卡钳20(即，第二自行车部件)。电动后变速器18是电动装置的一个实例，而液压后盘式制动卡钳20是液压制动装置的一个实例。自行车控制装置12通过电线22电连接到电动后变速器18。自行车控制装置12通过液压软管24而液压连接到液压后盘式制动卡钳20。
自行车控制装置12是由骑车者的右手操作的右手侧控制装置，以选择性地操作电动后变速器18和液压后盘式制动卡钳20。对于本领域技术人员而言显而易见的是，自行车控制装置12的构造可被构造为由骑车者的左手操作的左手侧控制装置。再者，自行车控制装置12可构造为操作电动前变速器或者其它电动齿轮变换装置，以及操作液压前盘式制动卡钳或者其它液压制动装置。自行车控制装置12并不构建或者构造为通过牵拉和/或释放控制线缆或类似物来操作自行车部件。而是，自行车控制装置12输出电信号或者指令，以用于控制具有电动致动器的电动装置。然而，自行车控制装置12构建或者构造为以类似于选择性地牵拉和释放控制线缆来操作自行车部件的自行车控制装置的方式进行操作。
参照图2，图释了简化的示意性框图，以示出了电动换挡机构的示例性构造，该电动换挡机构包括图1中所图释的自行车控制装置12。如从图2中看到的，自行车控制装置12构造为还操作电动前变速器26。因而，如下面所解释的那样，当自行车控制装置12操作地联接到电动后变速器18和电动前变速器26时，骑车者可操作自行车控制装置12，以仅仅操作电动变速器18和26中的一个来执行换高速挡和换低速挡操作，或者基本上同时执行同步模式来控制电动变速器18和26两者。电动后变速器18构成包括电传动装置的电动装置，而电动前变速器26构成包括电传动装置的另一电动装置。虽然自行车控制装置12图释为通过电线而电连接到电动变速器18和26，然而根据公开内容对于自行车领域的技术人员而言显而易见的是，自行车控制单元12可构造为通过使用用于传输数据的传统无线通信技术而与电动变速器18和26无线通信。再者，虽然自行车控制装置12图释为通过数据线来与电动变速器18和26进行通信，然而根据本公开内容对于自行车领域的技术人员而言显而易见的是，自行车控制装置12可构造为通过使用用来传输数据的电力线通信(PLC)技术而与电动变速器18和26通信。自行车控制装置12与电动变速器18和26之间的通信优选地是双向通信。
如图2到4中所图释的，自行车控制装置12基本上包括基部构件28、第一操作构件或者杆30、电气单元32和液压单元34。在第一实施例中，自行车控制装置12还包括联接到基部构件28的第二操作构件36。支撑板38设置用于将第一操作构件30安装到基部构件28。再者，在第一实施例中，自行车控制装置12还包括控制器40，该控制器设置在基部构件28的内部空间内的支撑板38上。在第一实施例中，电气单元32是电动换挡单元，并且液压单元34是液压制动单元。通常，第一操作构件30操作地布置用于致动电气单元32，而第二操作构件36操作地布置用于致动液压单元34。
电气单元32包括第一电开关SW1和第二电开关SW2(图2和图5)。第一电开关SW1和第二电开关SW2是检测第一操作构件30的运动的运动检测器的实例。控制器40电联接到第一电开关SW1和第二电开关SW2。在第一实施例中，第一电开关SW1和第二电开关SW2通过印刷电路板PCB而电联接到控制器40，该印刷电路板设置在支撑板38的后侧上。以这种方式，控制器40设置在基部构件28中、固定地安装到基部构件28上。优选地，控制器40或者印刷电路板PCB设有连接器端口，所述连接器端口用于连接个人计算机或者码表。以这种方式，可更新控制器40的软件，并且可根据需要和/或期望而调整用户可设置的参数。
第一电开关SW1安装在第一操作构件30的一部分上，而第二电开关SW2安装在支撑板38上，如下面所论述的那样。第一电开关SW1的致动使得将第一检测信号输出到控制器40。以下将第一检测信号简称为“第一信号”。第二电开关SW2的致动使得将第二检测信号输出到控制器40。以下将第二检测信号简称为“第二信号”。在第一实施例中，第一电开关SW1和第二电开关SW2是按压型接触式开关，它们被压下以致动这些开关并且产生信号。可替代地，如果需要和/或期望的话，第一电开关SW1和第二电开关SW2可以是非接触式开关。
在第一实施例中，第一操作构件30仅仅用于电动操作(例如用于操作电动变速器18和26中的一个或者两个)，而第二操作构件36仅仅用于液压操作(例如，用于操作液压后盘式制动卡钳20)。在第一实施例中，第一操作构件30构造为相对于基部构件28绕着第一轴线A1沿着第一路径P1枢转地移动，如从图5到8中看到的。另外，第一操作构件30构造为相对于基部构件28绕着第二轴线A2枢转地移动，以沿着第二路径P2移动，如从图4中看到的。在第一实施例中，如从上面看去，第一轴线A1和第二轴线A2垂直布置。第二操作构件36构造为沿着不同于第一路径P1的第二路径P2移动，以使得响应于沿着第二路径P2的运动而致动液压单元34。在第一实施例中，第二操作构件36构造为相对于基部构件28绕着第三轴线A3沿着第二路径P2枢转地移动。在第一实施例中，第二轴线A2和第三轴线A3是平行的。第一操作构件30构造为响应于第二操作构件36沿着第二路径P2的枢转运动而沿着第二路径P2移动。另外，第一操作构件30构造为相对于第二操作构件36独立地沿着第二路径P2移动。
第一操作构件30联接到基部构件28。第一操作构件30构造为将沿着第一路径P1从停止位置(图3和5)移动到第一位置(图6)作为第一运功。电气单元32构造为响应于第一运动而输出第一信号，从而引起电动装置(例如，电动后变速器18)的第一操作。尤其是，第一电开关SW1构造为响应于第一操作构件30的第一运动而输出第一信号。如从图2中看到的，控制器40电联接到第一电开关SW1。控制器40构造为或者编程为响应于接收第一信号而输出第一指令，如下面所解释的那样。
此外，第一操作构件30构造为将沿着第一路径P1从停止位置(图3和5)经由第一位置(图6)移动到第二位置(如图7)作为第二运动。电气单元32构造为响应于第二运动而输出第二信号，从而引起电动装置(例如，电动后变速器18)的第二操作。尤其是，第二电开关SW2构造为响应于第一操作构件30的第二运动而输出第二信号。如从图2中看到的，控制器40电联接到第二电开关SW2。控制器40构造为或者编程为响应于接收第二信号而输出第二指令，如下面所解释的那样。
在第一实施例中，电气单元32还包括第三电开关SW3。在第一实施例中，第三电开关SW3通过印刷电路板PCB而联接到控制器40，该印刷电路板固定地安装到支撑板38。第三电开关SW3的致动引起输出到控制器40的第三检测信号。以下将第三检测信号简称为“第三信号”。在第一实施例中，第三电开关SW3是按压型接触式开关，其被按下以致动所述开关并且产生信号。可替代地，如果需要和/或期望的话，第三电开关SW3是非接触式开关。当设置第三电开关SW3时，第一操作构件30构造为将沿着第一路径P1从停止位置(图3和5)经由第一位置和第二位置(图6和7)移动到第三位置(图8)作为第三运动。第三电开关SW3构造为响应于第一操作构件30的第三运动而输出第三信号。控制器40电联接到第三电开关SW3。控制器40构造为或者编程为响应于接收第三信号而输出第三指令，如下面所解释的那样。
这里，在第一实施例中，基部构件28包括握持支架42和车把安装夹钳44。把套46延伸跨越握持支架42的至少骑车者握持部分，以对握持支架42的握持部分提供缓冲以及提供漂亮的外观。握持支架42构造为由骑车者握持。握持支架42典型地由刚性硬材料制成，诸如由硬塑料或者金属制成。例如，握持支架42由诸如聚酰胺树脂的合成树脂制成，或者由诸如铝的金属制成。典型地，把套46由弹性材料(诸如橡胶)制成，并且罩住握持支架42的外表面。因此，基部构件28构造为固定到自行车部分(例如，下弯式车把14)。车把安装夹钳44是传统的带式夹钳，其可通过转动紧固螺栓44a以张紧带44b而被固定到下弯式车把14。
如从图3和4中看到的，在第一实施例中，第一操作构件30通过支撑板38而附接到握持支架42，该支撑板支撑第一开关SW1、第二开关SW2、第三电开关SW3、印刷电路板PCB和控制器40。这里，支撑板38是加强构件，其具有足够的强度来在正常使用期间调节第一操作构件30的运动。支撑板38通过适当的紧固件(诸如螺钉)而附接到握持支架42。
如从图3和4中看到的，在第一实施例中，第一操作构件30具有用户操作部分50、第一致动部分51和第二致动部分52。第二致动部分52通过枢转销53而枢转地联接到支撑板38。枢转销53限定了第一操作构件30的第一轴线A1。这里，枢转销53由螺栓和螺母形成。优选地，正如在图5到图8中最好地看到的，扭簧54设置在枢转销53上，其中扭簧54的一个端部接触支撑板38，而扭簧54的另一端部接触第二致动部分52，以将第二致动部分52偏压抵靠支撑板38的抵接部55。用户操作部分50通过枢转销56枢转地联接到第一致动部分51以形成铰接部。枢转销56限定了第二轴线A2。优选地，扭簧57设置在枢转销56上，其中扭簧57的一个端部接触用户操作部分50，而扭簧57的另一端部接触第一致动部分51，以将用户操作部分50向前偏压抵靠第二操作构件36。第一致动部分51通过枢转销58而枢转地联接到第二致动部分52。这里，枢转销58由螺栓形成。枢转销58限定了第四轴线A4，该第四轴线平行于第一轴线A1并且垂直于第二轴线A2。优选地，扭簧59设置在枢转销58上，其中扭簧59的一个端部接触第一致动部分51，而扭簧59的另一端接触第二致动部分52，以将第一致动部分51偏压抵靠第二致动部分52。
如从图5到图8中看到的，当第一操作构件30沿着第一路径P1操作时，第一操作构件30通过绕着第四轴线A4的第一枢转而从停止位置(图5)移动，直到第一致动部分51的臂51a接合第二致动部分52的抵接部52a(图5)。当第一致动部分51的臂51a接合第二致动部分52的抵接部52a(第一位置)时，第一电开关SW1被第一致动部分51的臂51a压下。第一电开关SW1的这种压下使得第一电开关SW1将第一信号输出到控制器40。通过第一致动部分51的臂51a与第二致动部分52的抵接部52a(凹口)接合，第一操作构件30沿着第一路径P1的进一步运动引起第一致动部分51和第二致动部分52作为一个单元而绕着第一轴线A1一起移动。当第一操作构件30从第一位置(图6)移动到第二位置(图7)时，凸起52b压下第二电开关SW2，于是第二电开关将第二信号输出到控制器40。当第一操作构件30从第二位置(图7)移动到第三位置(图8)时，凸起52b压下第三电开关SW3，于是第三电开关将第三信号输出到控制器40。如在图5到8中看到的，可选地，棘爪机构60可设置用于当第一操作构件30已经抵达第一位置、第二位置和第三位置时给用户提供清楚的指示。第一致动部分51的复位弹簧和第二致动部分52的复位弹簧的偏压作用力均大于棘爪机构60的锁止作用力，以使得在第一操作构件30释放时第一操作构件30自动返回到停止位置。
第二操作构件36相对于基部构件28可动地联接，以在沿着第二路径P2移动时(例如，制动路径)实现制动操作。换句话说，第二操作构件36构造为沿着不同于第一路径P1的第二路径P2移动，以响应于沿着第二路径P2的运动而致动液压单元34。特别是，第二操作构件36通过枢转销62枢转地附接到基部构件28。液压单元34安装在基部构件28上，并且构造为随着第二操作构件36沿着第二路径P2(例如，制动路径)移动而操作液压后盘式制动卡钳20(即，液压制动装置)。当第二操作构件36绕着第三轴线A3沿着第二路径P2枢转时，第二操作构件36接触第一操作构件30的用户操作部分50，以使得第一操作构件30的用户操作部分50绕着第二轴线A2沿着第二路径P2枢转。电气单元32并不随着第一操作构件30的用户操作部分50绕着第二轴线A2沿着第二路径P2而操作。
液压单元34构造为操作联接到基部构件28的液压装置(液压后盘式制动卡钳20)。液压单元34基本上包括缸体70、活塞72和杆构件74。缸体70设置在基部构件28上。活塞72可动地布置在缸体70处，以在缸体70中形成流体腔室76。尤其是，活塞72在缸体70内部线性移动(即，在缸体70内部线性往复运动)，来迫使液压流体从缸体70流出经由液压软管24流到液压后盘式制动卡钳20。活塞72联接到第二操作构件36。在第一实施例中，杆构件74将第二操作构件36机械地联接到活塞72，以使得第二操作构件36的运动被传递到活塞72。液压单元34构造成使得活塞72被推动以减小流体腔室76的容积。在自行车控制装置12固定到自行车部分(例如，下弯式车把14)的状态下，缸体70布置在第三轴线A3正上方。液压装置34还包括与缸体70流体连通的流体储存器78。更具体地，缸体70的流体腔室76通过通道80而流体连接到流体储存器78。在自行车控制装置12固定到自行车部分(例如，下弯式车把14)的状态下，流体储存器78布置在第三轴线A3正上方。液压装置34还包括复位弹簧82。复位弹簧82布置在缸体70中并且将活塞72朝着非制动位置偏压。
如在图2中看到的，控制器40基本上是微型计算机，其包括中央处理器(CPU)或者处理器以及传统部件，所述传统部件诸如是输入接口电路、输出接口电路和存储装置，所述存储装诸例如是ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存储器)装置，如果需要和/或期望的话。根据本公开内容对于本领域技术人员而言显而易见的是，用于主微型计算机的精确结构和算法可以是实现本发明功能的硬件和软件的任何组合。在第一实施例中，控制器40一起集成在印刷电路板PCB上，而且第一电开关SW1、第二电开关SW2和第三电开关SW3以传统方式电连接到印刷电路板PCB。可替代地，控制器40可布置在基部构件28的外面，并且通过电缆而电连接到第一电开关SW1、第二电开关SW2和第三电开关SW3。以这种方式，控制器40可远离下弯式车把14的弯曲部分14a布置。当自行车控制装置12用于同步模式控制(例如，同步换挡)时，控制器40联接到电动后变速器18(电传动装置)和电动前变速器26(另一电传动装置)。
控制器40被编程以响应于在接收第一信号之后在预定时期内不存在第二信号的状态下接收第一信号以输出第一指令，从而引起电动装置(例如，电动后变速器18)的第一操作。换句话说，如果仅仅接收第一信号并且在接收到第一信号之后随后在预定时间周期(例如，0.2秒)内没有接收到第二信号，则控制器40输出第一指令。控制器40响应于接收第二信号而输出第二指令，从而引起电动装置(例如，电动后变速器18)的第二操作。控制器40构造为随着第一操作构件30朝着停止位置移动而不输出第一指令和第二指令。在第一实施例中，在换挡的情况下，第一指令是电传动装置的换高速挡指令和换低速挡指令中的一个，而第二指令是换高速挡指令和换低速挡指令中的另一个。例如，控制器40被编程，以使得第一指令是换高速挡指令而第二指令是换低速挡指令。如果使用第三电开关SW3，则控制器40进一步被编程，以使得第一指令是换高速挡指令而第二指令和第三指令是换低速挡指令。在同步换挡的情况下，控制器40被编程，以使得第一指令是电传动装置的换高速挡指令和换低速挡指令中的一个，第二指令是换高速挡指令和换低速挡指令中的另一个，而第三指令是电传动装置(例如，电动后变速器18)与另一电传动装置(例如，电动前变速器26)之间的同步模式控制指令。
现在参照图9，将参照用于操作电动后变速器18的第一操作构件30的操作来说明第一控制过程。第一控制过程存储在控制器40的存储器中。在第三电开关SW3不存在或者未激活时使用第一控制过程。在第一控制过程期间，控制器40接收来自第一电开关SW1的电信号和来自第二电开关SW2的电信号。基于第一电开关SW1和第二电开关SW2的操作顺序，在第一操作构件30的返回行程期间，控制器40忽略了来自第一电开关SW1的电信号和来自第二电开关SW2的电信号。
在步骤S1中，控制器40连续地检测以确定是否已经从第一电开关SW1接收第一信号。如上所提到的，在检测到第一操作构件30已经抵达第一位置时(如在图6中看到的)，由第一电开关SW1产生第一信号。一旦控制器40接收第一信号，则过程前进到步骤S2。
在步骤S2中，控制器40将定时器(未示出)重新设置到零(即T＝0)。定时器可以是设置在印刷电路板PCB上的软件定时器或者硬件定时器。定时器用于对一时间周期倒计时，以确定是否响应于接收来自第一电开关SW1的第一信号而输出第一指令。尤其是，在从第一电开关SW1接收第一信号之后，如果并没有在预定时期T1(即，第一阈值，例如0.2秒)接收到第二信号，则控制器40将仅仅输出第一指令。优选地，如果需要和/或期望的话，控制器40构造成使得预定时期T1可通过用户进行调整。因此，控制器40等待，直到用于确定是否输出代替第一指令的第二指令的预定时期T1已经流逝掉才输出第一指令。
在步骤S3中，控制器40确定是否已经从第二电开关SW2接收第二信号。如上所提到的，在检测到第一操作构件30已经抵达第二位置时(如在图7中看到的)，由第二电开关SW2产生第二信号。如果尚未接收到第二信号，则控制器40前进到步骤S4。
在步骤S4中，控制器40确定预定时期T1是否已经流逝掉。如果预定时期T1尚未流逝掉(即T<T1)，则控制器40返回到步骤S3。如果预定时期T1已经流逝掉(即T>T1)，则控制器40前进到步骤S5。在步骤S5中，控制器40将第一指令(例如，换高速挡指令)输出到电动装置(例如，电动后变速器18)。在输出第一指令之后，控制器40返回到步骤S1。
在步骤S3中，如果已经从第二电开关SW2接收到第二信号(即，第一操作构件30已经操作越过第一位置来致动第二电开关SW2)，则控制器40前进到步骤S6。在步骤S6中，控制器40将第二指令(例如，换低速挡指令)输出到电动装置(例如，电动后变速器18)。以这种方式，电动装置(例如，电动后变速器18)仅仅根据第二指令(例如，换低速挡指令)从停止位置(图3和5)通过第一位置(图6)到达第二位置(图7)沿着第一路径P1在单个方向上在单个前进行程中进行操作。在输出第二指令之后，控制器40返回到步骤S1。当控制过程再次返回到开始时，控制器40等待，从而在执行下一个指令之前不再致动第一电开关SW1。
现在来参照图10的流程图，图释了第二控制过程，该第二控制过程可由骑车者选择，然后由控制器40响应于第一操作构件30的操作而执行。第二控制过程存储在控制器40的存储器中。当第三电开关SW3存在且被激活时使用第二控制过程。在第二控制过程期间，控制器40从第一电开关SW1、第二电开关SW2和第三电开关SW3接收电信号。基于第一电开关SW1、第二电开关SW2和第三电开关SW3的操作顺序，在第一操作构件30的返回行程期间，控制器40忽视了来自第一电开关SW1的电信号、来自第二电开关SW2的电信号和来自第三电开关SW3的电信号。为了简洁起见，将不重复图10的第二控制过程的步骤S11到S16，因为它们与图9的第一控制过程的步骤S1到S6相同。
在步骤S16中输出第二指令之后，控制器40前进到步骤S17，以确定是否已经从第三电开关SW3接收到第三信号。如上所提到的，在检测到第一操作构件30已经抵达第三位置时(如在图8中看到的)，由第三电开关SW3产生第三信号。如果控制器40接收到第三信号，则过程前进到步骤S18。
在步骤S18中，控制器40将第三指令(例如，第二换低速挡指令)输出到电动装置(例如，电动后变速器18)。以这种方式，电动装置(例如，电动后变速器18)从停止位置(图3和5)通过第一位置和第二位置(图6和7)到第三位置(图8)沿着第一路径P1在单个方向上在单个前进行程中操作两次。在输出第三指令之后，控制器40返回到步骤S11。当控制过程再次返回到开始时，控制器40等待，以在执行下一个指令之前不再致动第一电开关SW1。
现在参照图11的流程图，图释了第三控制过程，该第三控制过程可由骑车者选择，然后响应于第一操作构件30的操作而由控制器40执行。第三控制过程存储在控制器40的存储器中。在第三电开关SW3存在并且被激活时使用第三控制过程。在第三控制过程期间，控制器40从第一电开关SW1、第二电开关SW2和第三电开关SW3接收电信号。基于第一电开关SW1、第二电开关SW2和第三电开关SW3的操作顺序，在第一操作构件30的返回行程期间，控制器40忽视了来自第一电开关SW1的电信号、来自第二电开关SW2的电信号和来自第三电开关SW3的电信号。为了简洁起见，将不重复图11的第三控制过程的步骤S21到S25，因为它们与图9的第一控制过程的步骤S1到S5相同。
在步骤S26中，在已经接收到第二信号之后，控制器40确定预定时期T2(即，第二阈值，例如0.2秒)是否已经流逝掉。优选地，如果需要和/或期望的话，控制器40构造成使得预定时期T2由用户调整。如果预定时期T2已经流逝掉(即T>T2)，则控制器40前进到步骤S27。在步骤S27中，控制器40输出第二指令(例如，换高速挡指令或者换低速挡指令)。
在步骤S26中，如果预定时期T2尚未流逝掉(即T<T2)，则控制器40前进到步骤S28，以确定是否已经致动第三电开关SW3。
在步骤S28中，控制器40确定是否已经从第三电开关SW3接收到第三信号。如上所提到的，在检测到第一操作构件30已经达到第三位置时(如在图8中看到的)，由第三电开关SW3产生第三指令。在步骤S28中，如果已经接收到第三信号，则控制器40前进到步骤S29。
在步骤S29中，控制器40将第三指令(例如，同步模式控制指令)输出到电动装置(例如变速器18和26)中的两者，以执行两个电动装置(例如，变速器18和26)的同步控制。由于同步换挡在自行车领域中是已知的，为了简洁起见，这里将不再提及同步换挡的模式。在输出第三指令之后，则控制器40返回到第三控制过程的开始(即，步骤S21)。当控制过程再次返回到开始时，控制器40等待，以在执行下一个指令之前不再致动第一电开关SW1。
在步骤S28中，如果尚未接收到第三信号，则控制器40前进到步骤S30。在步骤S30中，控制器40确定预定时期T3(即，第三阈值，例如0.2秒)是否已经流逝掉。优选地，根据需要和/或期望，控制器40构造成使得预定时期T3可由用户调整。如果预定时期T3已经流逝掉(即T>T3)，则控制器40返回到第三控制过程的开始(即，步骤S21)。如果预定时期T3尚未流逝掉(即T<T3)，则控制器40继续重复步骤S30，直到预定时期T3已经流逝掉(即T>T3)。
现在来参照图12，根据第二实施例图释了自行车控制装置112。自行车控制装置112包括基部构件128、电气单元132和第一操作构件或者杆130。尽管并未示出，自行车控制装置112包括液压单元、第二操作构件和控制器，它们与之前所述的液压单元34、第二操作构件36和控制器40相同。在第二实施例中，第一操作构件130以与第一实施例相同的方式操作电气单元132。因此，第一操作构件130包括用户操作部分150、第一致动部分151和第二致动部分152。类似于第一实施例，第二致动部分152相对于基部构件128绕着第一轴线A1枢转。类似于第一实施例，用户操作部分150相对于基部构件128绕着第二轴线A2枢转。类似于第一实施例，第一致动部分151相对于基部构件128绕着第四轴线A4枢转。
自行车控制装置112与第一实施例的自行车控制装置12相同，所不同的只是：用电开关SW1'，SW2'和SW3'替换电开关SW1、SW2和SW3，并且第一操作构件130已经设有第一磁铁M1和第二磁铁M2。电开关SW1'、SW2'和SW3'是非接触式开关，诸如霍尔效应元件、簧片开关等。可替代地，电开关SW1'、SW2'和SW3'可以是光学传感器。在第一磁铁M1在电开关SW1'的预定距离内移动时致动电开关SW1'。同样，在第二磁铁M2在电开关SW2'的预定距离内移动时致动电开关SW2'，以及在第二磁铁M2在电开关SW3'的预定距离内移动时致动电开关SW3'。鉴于第一实施例和第二实施例之间的相似性，在此将不再详细论述和/或图释自行车控制装置112。
现在参照图13到15，图释了根据第三实施例的自行车控制装置212。自行车控制装置212包括基部构件228、第一操作构件或者杆230、电气单元232、液压单元234、第二操作构件或者杆236、支撑板238和控制器240。第一操作构件230包括用户操作部分250、第一致动部分251和第二致动部分252。这里，类似于第一实施例，第二致动部分252相对于基部构件228通过枢转销253绕着第一轴线A1枢转。第二致动部分252通过扭簧254被偏压抵靠支撑板238的抵接部，以确立第二致动部分252的停止位置。用户操作部分250枢转地安装在第二操作构件236上以绕着第二轴线A2'枢转，从而使第一致动部分251相对于基部构件228绕着第四轴线A4枢转。这里，第二轴线A2'并不平行于第三轴线A3。类似于第一实施例，第一致动部分251相对于基部构件228绕着第四轴线A4枢转。
当由于第一操作构件30沿着第一路径P1的操作导致第一致动部分251绕着第四轴线A4枢转时，第一致动部分251的臂251a接合第二致动部分252的抵接部252a。当第一致动部分251的臂251a接合第二致动部分252的抵接部252a(第一位置)时，第一电开关SW1通过第一致动部分251的臂251a压下。从该第一位置，第一致动部分251沿着第一路径P1的进一步移动引起第二致动部分252绕着第一轴线A1枢转，从而致动第二电开关SW2或者致动第二电开关SW2和第三电开关SW3两者，这取决于第一致动部分251的枢转运动量。
自行车控制装置212仅仅在第一操作构件230的操作部分250方面不同于自行车控制装置12，其绕着第二轴线A2'枢转地安装在第二操作构件236上，并且用户操作部分250和第一致动部分251并没有连接在一起，如上面所简要解释的。当用于致动电开关SW1、SW2和SW3的第一操作构件230的结构不同于第一实施例时，通过第一操作构件230操作和致动的电开关SW1、SW2和SW3的总体原则性操作和致动与第一实施例大致相同。鉴于第一实施例和第三实施例之间的相似性，在此将不再详细论述和/或图释自行车控制装置212。
现在参照图16到21，根据第四实施例图释了自行车控制装置312。自行车控制装置312包括基部构件328、第一操作构件或者杆330、电气单元332、液压单元334和控制器340。这里，在图释的第四实施例中，仅仅单个构件或者杆(即，第一操作构件330)用于换挡和制动。第一操作构件330包括组合的用户操作致动部分350和致动部分352。类似于第一实施例，致动部分352相对于基部构件328绕着第一轴线A1枢转。类似于第一实施例，组合的用户操作致动部分350绕着第四轴线A4枢转。
在该第四实施例中，支撑支架338枢转地附接到基部构件328，以形成第三轴线A3'。电气单元332安装在支撑支架338上，以使得随着第一操作构件330沿着第二路径P2移动电气单元332与第一操作构件330一起移动。否则，以与第一操作构件30相同的方式，电气单元332通过第一操作构件330沿着第一路径P1的运动而被操作。因此，电气单元332包括电开关SW1、SW2和SW3。鉴于第一实施例和第四实施例之间的相似性，在此将不再详细论述和/或图释自行车控制装置312。
在理解本发明的范围时，在此使用的术语“包括”及其衍生词为开放性限定术语，其指定了存在所列举的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤，但是并不排除存在其它未提及的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤。前述事项同样也适用于具有类似含义的词语，例如术语“包含”、“具有”以及它们的衍生词。再者，术语“部分”、“分段”、“部”、“构件”或“元件”在以单数使用时，除非另有说明，可具有单个部分或多个部分的双重含义。
正如在此所述使用的那样，下列方向术语“面向车架侧”、“非面向车架侧”、“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧部”、“竖直”、“水平”、“垂直”、“横向”以及任何其它类似的方向术语，指的是处于竖立骑行位置并且装备有自行车控制装置的自行车的那些方向。因此，这些方向术语，如用来描述自行车控制装置那样地，应当解释为相对于处于在水平面上竖立骑行位置中且装备有自行车控制装置的自行车。使用术语“左”和“右”，“右”指的是从自行车的后面看去的右侧，而“左”指的是从自行车后部看去的左侧。
同样，应理解的是，尽管术语“第一”和“第二”在此可用来描述不同的部件，但是这些元件将并不通过这些术语受到限制。这些术语仅仅是用来将一个部件与另一个部件区分开。因此，例如，在不脱离本发明教导的情况下，如上论述的第一部件可以被定义为第二部件，并且反之亦然。在此所使用的术语“被附接”或“附接”，包含一个元件通过将该元件直接附连到另一元件而直接固定到另一元件的结构；元件通过将该元件附连到又附连到另一元件的一个或多个中间构件而间接地固定到另一元件的结构；以及一个元件与另一元件集成为一体的结构，即一个元件实际上是另一元件的一部分。这种定义还适用于具有类似含义的词语，例如“联结”、“连接”、“联接”、“安装”、“结合”“固定”以及它们的衍生词。最后，诸如在此所使用的“基本上”、“大约”和“约”的程度术语表示改变后的术语使得最终结果并不显著改变的偏差量。
虽然仅仅选择了所选实施例对本发明进行说明，但是，根据本公开内容，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在没有脱离本发明所附权利要求所限定的范围的情况下，在此可进行各种变化和修改。而且，除非特别说明，否则各种部件的尺寸、形状、位置或者取向可根据需要或者期望而改变，只要这些改变并不显著影响它们的预定功能。除非特别说明，否则显示出为彼此直接连接或者接触的元件可使得中间结构布置在它们之间，只要这些改变并不显著影响它们的预定功能。除非特别说明，一个元件的功能可通过两个元件来实现，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。对于全部优点来说，并不必须同时存在于一个特定实施例中。相对于现有技术独特的每个特征单独地或与其它特征组合还可被认为是申请人对进一步发明的单独描述，其包括由一个或多个这样的特征所体现的结构原理和/或功能原理。因而，根据本发明实施例的上述描述仅仅用于进行说明，而并不用于对所附权利要求及其等同方案所限定的发明进行限制。

Claims (13)

1.一种自行车控制装置，所述自行车控制装置包括：
基部构件，所述基部构件构造为固定到自行车部件；
第一操作构件，所述第一操作构件联接到基部构件，第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置移动到第一位置作为第一运动，以及第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置经由第一位置而移动到第二位置作为第二运动；
电气单元，所述电气单元构造为响应于第一运动而输出第一信号，从而引起电动装置的第一操作，以及电气单元构造为响应于第二运动而输出第二信号，从而引起电动装置的第二操作，电气单元包括第一电开关和第二电开关，第一电开关构造为响应于第一操作构件的第一运动而输出第一信号，第二电开关构造为响应于第一操作构件的第二运动而输出第二信号；
液压单元，所述液压单元联接到基部构件，以操作液压装置；以及
控制器，所述控制器电联接到第一电开关和第二电开关，控制器在接收到第一信号之后而在预定时期内不存在第二信号的状态下响应于接收第一信号而输出第一指令以引起第一操作，以及控制器响应于接收第二信号而输出第二指令以引起第二操作。
2.如权利要求1所述的自行车控制装置，还包括
第二操作构件，所述第二操作构件联接到基部构件，第二操作构件构造为沿着不同于第一路径的第二路径移动，以使得响应于沿着第二路径的运动而致动液压单元。
3.如权利要求2所述的自行车控制装置，其中
第一操作构件构造为相对于基部构件绕着第一轴线沿着第一路径枢转地移动，以及相对于基部构件绕着第二轴线枢转地移动以沿着第二路径移动。
4.如权利要求3所述的自行车控制装置，其中
第二操作构件构造为相对于基部构件绕着第三轴线沿着第二路径枢转地移动，以及
第一操作构件构造为响应于第二操作构件沿着第二路径的枢转运动而沿着第二路径移动。
5.如权利要求2所述的自行车控制装置，其中
液压单元包括缸体和活塞，所述活塞联接到第二操作构件，并且可动地布置在缸体处以在缸体中形成流体腔室，液压单元构造成使得推压活塞以减小流体腔室的容积。
6.如权利要求5所述的自行车控制装置，其中
第二操作构件构造为相对于基部构件绕着第三轴线沿着第二路径枢转地移动，以及
在自行车控制装置固定到自行车部件的状态下，缸体设置在基部构件上并且布置在第三轴线正上方。
7.如权利要求6所述的自行车控制装置，其中
液压单元还包括与缸体流体连通的流体储存器，流体储存器在自行车控制装置固定到自行车部件的状态下布置在第三轴线正上方。
8.如权利要求1所述的自行车控制装置，其中
电动装置包括电传动装置，并且
第一指令是换高速挡指令，而第二指令是换低速挡指令。
9.如权利要求1所述的自行车控制装置，其中
控制器构造为随着第一操作构件朝着停止位置移动而不输出第一指令和第二指令。
10.如权利要求1所述的自行车控制装置，其中
第一操作构件构造为将沿着第一路径从停止位置经由第一位置和第二位置移动到第三位置作为第三运动，
电气单元还包括第三电开关，第三电开关构造为响应于第一操作构件的第三运动而输出第三信号，以及
控制器电联接到第三电开关，并且控制器响应于接收第三信号而输出第三指令。
11.如权利要求10所述的自行车控制装置，其中
控制器构造为随着第一操作构件朝着停止位置移动而不输出第一指令、第二指令和第三指令。
12.如权利要求10所述的自行车控制装置，其中
电动装置包括电传动装置，以及
第一指令是换高速挡指令，而第二指令和第三指令是换低速挡指令。
13.如权利要求10所述的自行车控制装置，其中
电动装置包括电传动装置，
控制器联接到另一电传动装置，以及
第一指令是电传动装置的换高速挡指令和换低速挡指令中的一个，第二指令是换高速挡指令和换低速挡指令中的另一个，而第三指令是电传动装置与另一电传动装置之间的同步模式控制指令。
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