CN1488549A - 在自行车传动装置中用于变速的辅助装置的马达单元 - Google Patents

Abstract

提供一种用于自行车换档控制设备的控制装置，该控制装置使用来自转动部件的动力以便辅助自行车传动装置的操作，其中该换档控制设备包括请求该转动部件辅助的输入传动部件和由该转动部件辅助的输出传动部件。该控制装置包括：输入传动部件驱动部件，其至少可移动到空档位置、换高速档位置和换低速档位置；输入驱动部件位置传感器，其在操作上联接到该输入传动部件驱动部件上；和在操作上联接到该输入传动部件驱动部件上的马达。控制单元在操作上联接到该输入驱动部件位置传感器和该马达上，以便使该输入传动部件驱动部件移动到空档位置、换高速档位置和换低速档位置中的至少一个位置。

Description

在自行车传动装置中用于变速的辅助装置的马达单元

技术领域

本发明涉及自行车传动装置，尤其涉及在一种用于在自行车传动装置中辅助变速操作的装置中的部件。

背景技术

已经开发了各种装置来帮助减少操作自行车传动装置例如拨链器和内部轮毂传动装置所需的工作。在美国专利No.5,358,451中示出了特别适于辅助拨链器传动装置的操作的这些装置的实例。其中所示的用于辅助后拨链器的操作的装置应用了多个匀速运动的移动部件，因此增大了移动质量的量以及部件过早磨损的可能性。其中所示的用于辅助前拨链器的操作的装置只能容纳两个前链轮。然而，很多自行车具有两个以上的前链轮。因此，希望辅助装置可以用于两个以上的前链轮。

一些辅助装置使用电机或电磁线圈来控制该辅助操作。电机或电磁线圈可用于整个换档操作或仅一部分换档操作，并且通常必需设置凸轮或其它机械控制结构件来控制该电机或电磁线圈涉及的量。这种控制结构件通常具有复杂的结构或者在结构件之间需要复杂的配合。

另外，这种电机或电磁线圈通常设置在这样一种位置，在该位置中该电机或电磁线圈将遇到较大的操纵力。这需要电机或电磁线圈具有重型结构，这样将增大该装置的尺寸、重量和成本。然而，重型电机或电磁线圈甚至不能适当地操作，所希望的是，获知这种不正常操作的发生。这样，存在着对一种辅助机构的需要，其中可以以合理的成本来制造电子部件以便获得可靠的功能。

发明内容

本发明涉及在自行车传动装置中用于辅助变速操作的装置的各种特征。该装置如同现有技术的装置一样可以容纳两个前链轮，但是该装置也可以容纳两个以上的前链轮。在本发明的一个特征中，提供一种用于自行车换档控制设备的控制装置，该控制装置使用来自转动部件的动力以便辅助自行车传动装置的操作，其中该换档控制设备包括请求该转动部件辅助的输入传动部件和由该转动部件辅助的输出传动部件。该控制装置包括：输入传动部件驱动部件，其至少可移动到空档位置、换高速档位置、和换低速档位置；输入驱动部件位置传感器，其在操作上联接到该输入传动部件驱动部件上；和在操作上联接到该输入传动部件驱动部件上的马达。控制单元在操作上联接到该输入驱动部件位置传感器和该马达上，以便使该输入传动部件驱动部件移动到空档位置、换高速档位置、和换低速档位置中的至少一个位置。在阅读本发明装置的优选实施例的以下描述时非常明显的是，本发明另外的特征可进行组合以提供另外的优点。

附图说明

图1是结合有根据本发明的装置的自行车的特定实施例的侧视图，用于在自行车传动装置中辅助变速操作；

图2是换档控制装置的更详细的视图；

图3是图2中所示的换档控制装置的分解图；

图4(A)-4(C)是表示换档控制装置的操作的示意图；

图5是图1中所示的辅助机构的近视图；

图6是根据本发明的输入单元的特定实施例的分解图；

图7是表示转动部件接合单元的特定实施例的辅助机构的视图；

图8是辅助机构的后部截面图；

图9(A)-9(D)表示了转动部件接合部件的操作；

图10是图8中所示的定位单元的内部元件的放大截面图；

图11是根据本发明的运动传递部件的特定实施例的侧视图；

图12是根据本发明的输入传动部件的特定实施例的侧视图；

图13是根据本发明的中间板的特定实施例的侧视图；

图14是根据本发明的定位部件的特定实施例的侧视图；

图15是根据本发明的运动传递爪的特定实施例的透视图；

图16(A)-16(E)是表示辅助机构沿着换高速档方向的操作的视图；

图17(A)-17(F)是表示辅助机构沿着换低速档方向的操作的视图；

图18(A)和18(B)是表示换低速档操作期间运动传递爪与中间板的配合的视图；

图19(A)和19(B)是根据本发明的驱动控制机构的另一个实施例的视图；

图20是根据本发明的释放机构的另一个实施例的侧视图；

图21(A)是对于输入单元的替代实施例的壳体的外侧图；

图21(B)是该壳体的内侧图；

图22(A)-(C)是表示当联接到位置传感器联接部件上时该输出传动部件的移动的视图；

图23(A)-(C)是表示当联接到输出传动部件上时该输出传动部件位置传感器的移动的视图；

图24(A)-(C)是表示当联接到输入驱动部件位置传感器上时输入传动驱动部件的移动的视图；

图25是表示沿图24(C)中的线XXV-XXV截取的视图；

图26是电路板的示意图，其示出了与输入驱动部件位置传感器和输出传动部件位置传感器一起使用的导电迹线；

图27是用于控制辅助装置的操作的电子部件的框图；和

图28是图27示出的控制单元的操作的流程图。

具体实施方式

图1是结合有根据本发明的辅助机构14的特定实施例的自行车10的侧视图，该辅助机构用于辅助自行车传动装置中的变速操作。自行车10可以是任何类型的自行车，并且在这个实施例中，自行车10包括一般的车架18，该车架包括顶管22、头管24、从头管24向下延伸的下管26、从顶管22向下延伸的座管30、设置在下管26和座管30的接点处的中轴32、从顶管22向后和向下延伸的一对座撑34、以及从中轴32向后延伸的一对链拉条38。前叉42可转动地支承在头管24中，并且前轮46可转动地支承在前叉42的下端上。前叉42和车轮46的转动方向以公知的方式通过把手50来控制。具有多个同轴安装的自由链轮(未示出)的后轮54可转动地支承在座撑34和链拉条38的接点上，并且一支承着多个前(链条轮)链轮62的脚蹬组件58可转动地支承在中轴32中。在这个实施例中，三个前链轮62同轴地并且与脚蹬组件58成一体地转动。链条66与多个前链轮62其中之一和多个安装在后轮54上的自由链轮其中之一相接合。前拨链器70将链条66从一个前链轮62移动到另一个上，并且后拨链器74将链条66从一个自由链轮移动到另一个上。这两种操作都是公知的。在这个实施例中，通过拉动和释放联接到辅助机构14上的输出控制线缆78从而控制前拨链器70，并且通过联接到安装于把手50的左侧的换档控制装置84上的Bowden型控制线缆82的内部金属丝80来控制该辅助机构14。后拨链器74以常规的方式通过Bowden型控制线缆86来控制。

图2是更详细地表示换档控制装置84的把手50的左侧的视图，并且图3是换档控制装置84的分解视图。在这个实施例中，换档控制装置84安装在固定手柄92和支承着制动杆98的常规的制动杆支架94之间。换档控制装置84包括基部部件102、夹持带环106、形式为弹簧110的偏压元件、中间部件114、致动元件118以及保持器122。基部部件102包括管状部分126和凸缘部分130。管状部分126围绕着把手50，并且凸缘部分130从管状部分126的内端径向向外延伸。夹持带环106具有锁定突出部134以及安装耳部138和142，并且该结构在环形凹部(未示出)内与形成在凸缘部分130的内周表面上的锁定沟槽进行装配。螺钉144延伸通过凸缘部分130中的开口148和通过安装耳部138和142，并且拧入设置在凸缘部分130的另一个开口153中的螺母152内以便将安装耳部138和142朝向彼此拧紧，由此拧紧夹持带环106并且将基部部件102紧固到把手50上。常规的螺纹形式的可调的控制线缆联接器156设置在凸缘部分130上以便以常规的方式接纳控制线缆82的外壳81。具有抵靠部160a和160b的直径方向相对的凹部160(图3中仅示出了一个)形成在管状部分126和凸缘部分130的接点处，并且弹簧孔形式的基部部件偏压接合元件164形成在凸缘部分130中。弹簧110的端部168装配在弹簧孔164中。

中间部件114可转动地支承在基部部件102的管状部分126上，使得弹簧110设置在中间部件114和基部部件102的凸缘部分130之间。形成抵靠部172a和172b的直径方向相对的突出部或止动部172(图3中仅示出了一个)从中间部件114的内端轴向延伸，并且形成抵靠部188a和188b的一对直径方向相对的中间部件突出部或止动部188从中间部件114的外周表面184径向向外延伸。弹簧110的端部192装配在形成于其中一个止动部188中的弹簧开口194内，以便顺时针地偏压中间部件114，(该弹簧开口用作中间部件偏压接合元件)。结果，止动部172的抵靠部172a与抵靠部160a(其用作基部部件止动部)相接合，以便限制中间部件114相对于基部部件102的转动。

致动元件118由中间部件114可转动地支承着，该中间部件114如上所述由基部部件102的管状部分126可转动地支承着。因此，致动元件118可围绕着中间部件114、基部部件102的管状部分126和把手50同轴地转动。致动元件118包括管状部件200；从管状部件200径向向外延伸的第一和第二指状突出部或杆204和208；开口212形式的传动装置控制部件联接元件，以用于接纳联接到内部金属丝80的端部上的线缆端部接头(未示出)，使得内部金属丝80与致动元件118成一体地移动；以及形成抵靠部216a和216b的直径方向相对的凹部216。在组装的状态下，中间部件止动部188装配在抵靠部216a和216b之间的对应凹部216中，使得抵靠部216a和216b用作致动部件止动部。在这个实施例中，控制线缆82的内部金属丝80由于设置在辅助装置14中的偏压元件而处于张力下。因此，致动元件118被沿着逆时针方向偏压，使得中间部件止动部188的抵靠部188a与抵靠部216a相接合，以便限制致动元件118相对于中间部件114和基部部件102的转动。

保持器122装配在基部部件102的管状部件126的外端周围。保持器122包括均匀地形成在侧表面224上的四个凹部220，以便与从基部部件102的管状部分126的外端径向向外延伸的四个锁定接片228相接合。因此，保持器122将致动元件118和中间部件114轴向地固定就位在基部部件102上。

图4(A)-4(C)示意地表示了换档控制装置84的操作。图4(A)表示致动元件118处于致动元件空档位置。在这个位置，弹簧110顺时针地(朝向图4(A)中的右侧)偏压中间部件114，使得止动部172的抵靠部172a与基部部件102上的凹部160的抵靠部160a相接触，并且由附图标记232表示的辅助机构14中的偏压元件(弹簧)逆时针地偏压致动元件118，使得凹部216的抵靠部216a与中间部件止动部188的抵靠部188a相接触。固此，抵靠部160a、172a、188a和216a(在某种程度上以及弹簧110和232)用作空档定位元件。由于内部金属丝80直接连接于致动元件118，所以此时内部金属丝80也同样处于传动装置控制部件的空档位置。

克服辅助机构14中的偏压元件232的偏压力将致动元件118从图4(A)中所示的位置顺时针地转动，使得致动元件118上的抵靠部216b与中间部件止动部188上的抵靠部188b相接触，如图4(B)中所示。中间部件114此时保持静止。在图4(B)中，致动元件118处于致动元件换低速档位置，并且内部金属丝80被拉到传动装置控制部件的换低速档位置。

将致动元件118从图4(A)中所示的位置逆时针地转动，使得中间部件114克服弹簧110的偏压力逆时针地(朝向图4(C)中的左侧)转动，这是由于抵靠部216a与中间部件止动部188的抵靠部188a相接触，并且弹簧110最终连接在致动元件118和基部部件102之间。结果，致动元件118处于致动元件换高速档位置，并且内部金属丝80被释放到传动装置控制部件的换高速档位置。

图5是辅助机构14的更详细的视图。如图5中所示，辅助机构14安装在中轴32上，并且它包括输入单元250、定位单元254、以及带有盖子262的转动部件接合单元258。在这个实施例中，辅助机构14与曲柄臂266结合使用，该曲柄臂包括具有多个曲柄臂花键274的轴安装凸台270，该曲柄臂花键274以公知的方式与多个轴花键278不可转动地接合，该多个轴花键278形成在由中轴32可转动地支承着的轴282的端部上。驱动凸缘286从轴安装凸台270上径向向外延伸，并且支承着一对直径方向上相对的驱动部件290。驱动部件290为圆管的形状，其从驱动凸缘286的侧表面294垂直地延伸。

图6是输入单元250的特定实施例的分解视图。输入单元250包括输入单元安装部件298、金属丝联接部件302、弹簧232、以及输入连接件306。输入单元安装部件298具有用于内部金属丝80的导向通道310、用于接纳穿过定位单元254的轴318(图10)的中央轴开口314、以及一对直径方向相对的开口322(图6中仅示出一个开口)。金属丝联接部件302包括用于卷绕和退绕内部金属丝80的金属丝卷绕沟槽326；螺钉334形式的常规金属丝联接器330；用于将内部金属丝80固定到金属丝联接部件302上的金属丝保持器338和螺母342；以及用于接纳定位单元254的轴318的轴开口346。输入连接件306用于将金属丝联接部件302的转动位置传送到定位单元254，并且它包括带有轴接纳开口352的轴安装部分350、联接接片354、径向延伸部分358、以及轴向延伸的联接部分362。联接接片354从轴安装部分350轴向地延伸，通过该输入单元安装部件298中的开口322，并且进入金属丝联接部件302中的对应的开口(未示出)，使得金属丝联接部件302和输入连接件306作为一个整体转动。因此，金属丝联接部件302和输入连接件306将处在对应于换档控制装置84的致动元件118的位置的空档、换高速档和换低速档位置。弹簧232具有安装在金属丝联接部件302上的一个端部233和安装在输入单元安装部件298上的另一个端部234，使得金属丝联接部件302和输入连接件306被沿着顺时针(金属丝卷绕)方向偏压。

图7是辅助机构14的斜视图，除去了转动部件接合单元258的盖子262，图8是辅助机构14的后部截面图，并且图9(A)-9(D)表示了转动部件接合单元258的操作。如图7、8和9(A)中所示，转动部件接合单元258包括中轴安装部件370，其具有用于接纳通过其中的轴282的开口374；轴向延伸的侧壁378；连接在侧壁378上的带有控制凸轮槽386的凸轮板382；以及用于支承下部枢轴392的开口390。转动部件接合部件394的一个端部具有弓形的转动部件接合表面398，以便与曲柄臂266上的驱动部件290接合。转动部件接合部件394的另一个端部通过枢轴410可枢转地连接在定位单元界面板402和支承板406之间。与由凸轮槽386形成的控制凸轮表面418接合的凸轮随动件414安装在转动部件接合部件394上接近枢轴410的位置。弹簧420沿着逆时针方向偏压定位单元界面板402和支承板406。

图9(A)表示了转动部件接合部件394处于转动部件脱离接合位置，其中驱动部件290与曲柄臂266一起转动，而不会引起对辅助机构14的任何影响。一般来说，当换档控制单元84的致动元件118转动到换高速档位置或者换低速档位置时，然后定位单元界面板402和支承板406逆时针地枢转，如图9(B)中所示。由于凸轮随动件414保持在凸轮槽386内，这使得转动部件接合部件394绕着枢轴410顺时针地枢转到如图9(B)中所示的该转动部件接合位置。在这个位置，转动部件接合表面398设置在驱动部件290的路径中，因此其中一个驱动部件290将与转动部件接合表面398接触，如图9(B)中所示，并且使得转动部件接合部件394克服弹簧420的偏压力使得该定位单元界面板402和支承板406顺时针地转动，如图9(C)中所示。当曲柄臂266继续转动时，接合的驱动部件290将与转动部件接合部件394脱离接合，转动部件接合部件394将逆时针地枢转，如图9(D)中所示，回到转动部件脱离接合位置，并且弹簧420将使定位单元界面板402和支承板406逆时针地枢转回到图9(A)中所示的位置。

图10是定位单元254的内部元件的放大的后部截面图。如图10中所示，定位单元254包括支承着爪轴470的一端的基板450；形式为转动部件454的输出传动部件，其可转动地支承在轴318上并且具有金属丝卷绕沟槽455以便使输出控制金属丝78卷绕和退绕至多个输出位置上；弹簧456形式的偏压元件，其用于沿着金属丝退绕方向偏压该转动部件454；定位棘轮458形式的定位部件，其与转动部件454联接以便整体地转动；支承着爪轴470的另一端的中间板466；定位爪474形式的位置保持部件，其被爪轴470支承着以便在定位保持位置和定位释放位置之间转动，并且具有定位齿475和476(图16(A))；安装在定位齿475上的枢轴477；凸轮滚子478形式的凸轮随动件，其被枢轴477可转动地支承着；以及连接在定位爪474和基板450之间的爪簧482，其用于朝向定位保持位置(如图16(A)中的逆时针方向)来偏压该定位爪474。

定位单元254还包括可转动地支承在轴318上并且具有枢轴490的释放板486，该枢轴支承着凸轮板494形式的凸轮部件；可转动地支承在轴318上的运动传递部件498；安装在运动传递部件498上的爪轴502；可枢转地支承在爪轴502上的运动传递爪506；用于沿着图16(A)中的逆时针方向偏压运动传递爪506的弹簧509；安装在运动传递部件498上的另一个爪轴510；可枢转地支承在爪轴510上的模式改变爪514；控制板518形式的输入传递部件，其被可转动地支承在轴318上；基板522；爪轴526，其被安装在基板522上并且支承着驱动控制爪530形式的切断驱动控制部件；用于沿着图16(A)中的逆时针方向偏压驱动控制爪530的弹簧531；爪轴534(图16(A))，其被安装在基板522上并且支承着驱动控制爪538形式的接通驱动控制部件；用于沿着图16(A)中的逆时针方向偏压驱动控制爪538的弹簧539；弹簧保持器541；连接在弹簧保持器541和运动传递部件498之间的弹簧499，其用于沿着图16(A)中的顺时针方向偏压运动传递部件498；以及保持螺母542，其用于轴向地保持位于轴318上的元件。基板450、基板522和轴318用作各种元件的安装单元。

图11是运动传递部件498的侧视图。运动传递部件498包括基部550、爪安装耳部554和运动传递臂558。基部550包括用于接纳通过其中的轴318的开口562；径向向外延伸的突出部566，其形成抵靠部570以便与驱动控制爪530相接触；以及径向向外延伸的突出部574，其形成抵靠部578以便与驱动控制爪538相接触。爪安装耳部554包括用于安装爪轴510(其支承着模式改变爪514)的开口582，以及运动传递臂558同样包括用于安装爪轴502(其支承着运动传递爪506)的开口586。运动传递臂558还包括用于与驱动控制爪538接触的抵靠部588，以及通过螺钉594与定位单元界面板402联接的轴向延伸的转动部件接合单元界面板590，如图8和10中所示。

图12是控制板518的特定实施例的侧视图。控制板518包括基部598形式的输入控制部件、杆臂部分602、以及输入单元界面板604。输入单元界面板604包括用于接纳输入连接件306的联接部分362(图6)的开口605。基部598包括输入控制部件，其形式为径向延伸的驱动控制凸轮表面或凸起606、610、614和618。驱动控制凸轮的凸起606包括上表面606a和倾斜面606b和606c。类似地，凸轮凸起610包括上表面610a和倾斜面610b和610c。凸轮凸起614包括上表面614a，倾斜面614b，以及从上表面614a延伸到凸轮凸起618的上表面618a的过渡表面614c。凸轮凸起618还包括从上表面618a延伸到基部598的外周表面598a的过渡表面618b。从下面的说明中可以明显看出，凸轮凸起606、610和614、驱动控制爪538和带有突出部578的运动传递部件498包括转换机构，以便控制转动部件接合部件394在转动部件接合位置和转动部件脱离接合位置之间的运动。

图13是中间板466的特定实施例的侧视图。中间板466包括基部630、爪联接臂634、换低速档控制板638、以及从换低速档控制板638延伸的爪联接部分642。爪联接臂634包括用于接纳紧固件(未示出)的开口646，该紧固件用于将组件连接到壳体上，并且爪联接部分642包括用于连接爪轴470的开口650(该爪轴470支承着定位爪474)。换低速档控制板638限定了具有爪控制表面660的凹部656，其以下述方式产生作用。

图14是定位棘轮458的侧视图。定位棘轮458包括具有形成多个内花键674的内周表面672的大致环形本体670，这些内花键与转动部件454上形成的对应多个外花键(未示出)不可转动地接合，使得定位棘轮458和转动部件454作为一个整体转动。外周表面678形成三个定位齿682、686和690以及分别限定驱动表面694a和698a的两个驱动齿694和698。利用这种结构，转动部件454可以被设置在三个位置上以便容纳三个前链轮62。这些链轮通常包括小直径的链轮、中间直径的链轮和大直径的链轮。

图15是运动传递爪506的透视图。运动传递爪506包括带有用于接纳爪轴502的开口506b的基部506a；换低速档控制表面506c，其用于以下述方式与中间板466的爪控制表面660相接触；定位棘轮驱动表面506d；释放板驱动表面506e；以及模式改变爪接触表面506f和506g。

图16(A)-16(E)是表示定位单元254沿着换高速档方向的操作的视图。在图16(A)中，定位单元254处于这样一个位置，即，使得前拨链器70与小直径的前链轮对准，并且希望将前拨链器70移动到中间直径的前链轮上。在图16(A)中所示的位置，驱动控制爪530的顶端由凸轮凸起606的上表面606a支承，并且驱动控制爪538的顶端位于凸轮凸起610的倾斜面610c的底部处，使得驱动控制爪538与运动传递部件498上的抵靠部578相接触，并且将运动传递部件498保持在“切断”位置。因此，驱动控制爪538和凸轮凸起610包括一种驱动控制机构，该机构一般将运动传递部件498保持在切断位置。运动传递爪506置靠在定位棘轮458上的驱动齿694的上表面上。

骑车者然后将致动元件118逆时针地(在图3中)转动到换高速档位置，使得内部金属80由致动元件118释放。这使得金属丝联接部件302在图6中顺时针地转动，并且这种运动借助输入连接件306传送到控制板518上以便将控制板518顺时针地转动到图16(B)中所示的换高速档位置。控制板518的顺时针转动使得驱动控制爪530从凸轮凸起606的斜面606c滑下，并且逆时针地转动到图16(B)中所示的位置。同时，驱动控制爪538滑上凸轮凸起614的斜面614b，直到驱动控制爪538与运动传递部件498上的抵靠部578脱离接合并且置靠在凸轮凸起614的上表面614a上为止。由于驱动控制爪538不再与抵靠部578接触，所以运动传递部件498顺时针地转动，直到驱动控制爪538与抵靠部588接触为止，并且运动传递部件498处于“接通”位置，如图16(B)中所示。不再由驱动齿694保持在定位棘轮458上的运动传递爪506逆时针地转动，并且置靠在定位棘轮458的外周表面678上。运动传递部件498的顺时针运动被传送给转动部件接合单元258中的定位单元界面板402和支承板406，使得转动部件接合部件394枢转到图9(B)中所示的位置。

当曲柄臂266上的驱动部件290与转动部件接合部件394接合，并且将定位单元界面板402和支承板406枢转到图9(C)中所示的位置时，该运动被传送到运动传递部件498。运动传递爪506的定位棘轮驱动表面506d与定位棘轮458上的驱动齿694相接合，并且将定位棘轮458和转动部件454转动以便卷绕输出控制金属丝78。在此期间，定位齿682压靠着定位爪474的爪齿475并且顺时针地转动定位爪474，直到爪齿475跳过定位齿682的顶端为止。然后，定位爪474逆时针地转动，使得爪齿475位于图16(C)中所示的定位齿682和686之间。

当曲柄臂266上的驱动部件290与转动部件接合部件394脱离接合时，定位单元界面板402和支承板406转动，向着图9(A)中所示的位置返回，并且这种运动被传送到运动传递部件498。运动传递爪506与定位棘轮458上的驱动齿694脱离接合，并且按照弹簧456的偏压力将定位棘轮458和转动部件454顺时针地转动，直到定位齿682抵靠着爪齿475为止。此时，前拨链器70根据需要与中间直径的前链轮对准。

然而，假设此时骑车者还没有将致动元件118转动回到空档位置。在这种情况下，控制板518仍将处于换高速档位置，驱动控制爪538保持在凸轮凸起614的上表面614a上。在这个位置，驱动控制爪538将不能与抵靠部578接合以便停止运动传递部件498的转动。因此，代替了返回到图16(A)中的所示的切断位置，运动传递部件498将继续转动到图16(B)中所示的接通位置，转动部件接合部件394将返回到图9(B)中所示的转动部件接合位置，并且将产生另一次换档。这种操作在某些应用中可能是需要的，并且处于本发明的范围内。然而，在这个实施例中，设置有驱动控制爪530以防止这种双换档。更具体地说，已经如上所述地逆时针转动的驱动控制爪530现在处于某个位置以便与运动传递部件498上的抵靠部570接触，并且暂时停止运动传递部件498的进一步转动，使得运动传递部件498处于图16(D)中所示的位置。因此，驱动控制爪530和凸轮凸起606包括一驱动控制机构，在运动传递机构将运动从转动部件接合部件394传递到转动部件454上之后，该驱动控制机构阻止运动传递部件498转动回到接通位置。

当骑车者使致动元件118返回到空档位置时，控制板518同样转动回到图16(E)中所示的空档位置。此时，驱动控制爪530滑上凸轮凸起606上的斜面606c并且顺时针地转动，直到控制爪530与运动传递部件498上的抵靠部570脱离接合并且控制爪530的顶端保持在凸轮凸起606的上表面606a上为止。还有，驱动控制爪538滑下凸轮凸起614的斜面614b并且逆时针地转动，使得驱动控制爪538的顶端与运动传递部件498上的抵靠部578相接触，如图16(E)中所示。运动传递部件498现在处于切断位置，如图16(A)中初始所示，但是定位棘轮458和转动部件454处于某个位置以使前拨链器70与中间直径的前链轮对准。从中间直径的前链轮向大直径的前链轮换档的操作是相同的。

图17(A)-17(E)是表示定位单元254沿着换低速档方向的操作的视图。一些元件被表示为透视图，以便于理解在换低速档操作中起重要作用的元件的操作。假设转动部件454处于一个位置，使得前拨链器70与中间直径的前链轮对准(图16(E)中所示的相同位置)，并且希望将前拨链器70移动到小直径的链轮上。因此，在图17(A)中所示的位置，驱动控制爪530的顶端再次由凸轮凸起606的上表面606a支承，并且驱动控制爪538的顶端位于凸轮凸起610的斜面610c的底部处，使得驱动控制爪538与运动传递部件498上的抵靠部578相接触。运动传递爪506保持在定位棘轮458上的驱动齿698的上表面上。总体形状为圆整的和细长的等腰三角形的凸轮板494包括轴向延伸的定位接片495，该接片抵靠着释放板486的侧表面487以便将凸轮板494保持在图17(A)中所示的位置。

骑车者然后将致动元件118顺时针地(在图3中)转动到换低速档位置，使得内部金属丝80由致动元件118拉动。这使得金属丝联接部件302在图6中逆时针地转动，并且这种运动通过输入连接件306传送到控制板518上以便将控制板518逆时针地转动，如图17(B)中所示。控制板518的逆时针转动使得驱动控制爪530从凸轮凸起606的斜面606b滑下，并且逆时针地转动。同时，驱动控制爪538滑上凸轮凸起610的斜面610c并且顺时针地转动，直到驱动控制爪538与运动传递部件498上的抵靠部578脱离接合并且保持在凸轮凸起610的上表面610a上为止。由于驱动控制爪538不再与抵靠部578接触，所以运动传递部件498顺时针地转动，直到驱动控制爪538与抵靠部588接触为止，并且运动传递部件498处于图17(B)中所示的接通位置。这时，运动传递爪506通过凸轮凸起618的过渡表面618b顺时针地转动，并且模式改变爪514顺时针地转动以便与运动传递爪506上的模式改变爪接触表面506f相接合，从而将运动传递爪506暂时保持在图17(B)中所示的位置上。运动传递部件498的运动被传送给转动部件接合单元258中的定位单元界面板402和支承板406，使得转动部件接合部件394枢转到图9(B)中所示的位置。

当曲柄臂266上的驱动部件290与转动部件接合部件394接合，并且将定位单元界面板402和支承板406枢转到图9(C)中所示的位置时，该运动被再次传送到运动传递部件498，但是这时运动传递爪506的释放板驱动表面506e与释放板486(其当前处于第一释放部件位置)上的抵靠部487相接合，并且释放板486逆时针地转动，如图17(C)中所示。因此，运动传递部件498在这种模式下用作释放板486的释放驱动部件。当释放板486转动时，凸轮板494的基部表面496与联接在定位爪474上的凸轮滚子478相接触，并且使得定位爪474沿着顺时针方向转动。当爪齿475的顶端跳过定位齿682的顶端时，按照弹簧456的偏压力将定位棘轮458和转动部件454沿着顺时针方向转动，直到定位齿686抵靠着爪齿476以防止定位棘轮458和转动部件454的非受控的转动。

当释放板486朝向第二释放部件位置(释放板486的运动范围的终点)继续逆时针地转动时，凸轮随动件478到达凸轮板494的圆整角部或凸轮凸起497，由此使得凸轮板494沿着逆时针方向转动，如图17(C)中所示。这又使得定位爪474沿着逆时针方向转动，使得爪齿476移动离开定位齿686以使定位棘轮458和转动部件454继续沿着顺时针方向转动，直到转动部件454定位成使得前拨链器70与小直径的链轮对准为止。

如果这种系统根据已知的系统操作，该已知的系统使用定位爪和定位棘轮来控制换档操作，爪齿476将保持与定位齿686接合，直到释放板486倒转方向(即，沿着顺时针方向转动)以便完成换档操作为止。这不需要利用根据本发明构制的换档控制机构，这是由于即使在释放板486仍然沿着逆时针方向转动时，可转动的凸轮板494使得定位爪474可以立即完成换档操作。因此，释放板486和凸轮板494可以被认为是释放控制机构，当释放板486朝向第二释放部件位置移动时，该释放控制机构将定位爪474移动到定位释放位置，并且当释放板486继续朝向第二释放部件位置移动时，该释放控制机构使得定位爪474可以回到定位保持位置。

优选实施例的另一个有利的特征是这种方式，其中即使在运动传递部件498仍然沿着逆时针方向转动时，也使得释放板486能够倒转方向。根据优选实施例，当运动传递部件498位于图17(C)和18(A)中所示的位置时，运动传递爪506的换低速档控制表面506c开始与中间板466的爪控制表面660接触，如图18(A)中所示。运动传递部件498的另外的转动使得运动传递爪506逆时针地转动，如图17(D)和18(B)中所示，这又使得运动传递爪506与释放板486脱离接合。模式改变爪514也与运动传递爪506的模式改变爪接触表面506f脱离接合，并且保持在模式改变爪接触表面506g上。因此，即使在运动传递部件498仍然处于图17(D)中所示的逆时针位置时，也可使得释放板486立即返回到图17(D)中所示的位置。

当曲柄臂266上的驱动部件290与转动部件接合部件394脱离接合时，定位单元界面板402和支承板406再次转动，向着图9(A)中所示的位置返回，并且这种运动被传送到运动传递部件498。再次，假设骑车者还没有将致动元件118转动回到空档位置。在这种情况下，控制板518仍然处于换低速档位置，驱动控制爪538保持在凸轮凸起610的上表面610a上，但是驱动控制爪530与运动传递部件498上的抵靠部570相接触，使得运动传递部件498处于图17(E)中所示的暂停位置。

当骑车者使致动元件118返回到空档位置时，控制板518同样顺时针地转动回到图17(F)中所示的空档位置。此时，驱动控制爪530滑上凸轮凸起606的斜面606b并且顺时针地转动，直到驱动控制爪530与运动传递部件498上的抵靠部570脱离接合并且驱动控制爪530的顶端保持在凸轮凸起606的上表面606a上为止。同时，驱动控制爪538滑下凸轮凸起610的斜面610c并且逆时针地转动，使得驱动控制爪538的顶端与运动传递部件498上的抵靠部578相接触，如图17(F)中所示。运动传递部件498现在处于切断位置，如图17(A)中初始所示，但是定位棘轮458和转动部件454处于某个位置以使前拨链器70与小直径的前链轮对准。

从大直径的前链轮向中间直径的前链轮换档的操作是相同的。然而，在这种情况下，定位棘轮458将被初始定位成使得爪齿475抵靠定位齿686。当定位爪474响应于来自凸轮板494的压力而顺时针地转动时，爪齿475跳过定位齿686，并且定位棘轮458逆时针地转动，直到定位齿690与爪齿476接触为止。当定位爪474逆时针地转动时，凸轮板494的凸轮凸起497到达凸轮滚子478，爪齿475进入定位齿682和686之间的空间，并且爪齿476释放定位齿690，使得定位棘轮458和转动部件454顺时针地转动，直到定位齿682与爪齿475接触为止，因此将定位棘轮458和转动部件454保持在图17(A)中所示的位置。

尽管以上给出了对于本发明的各个实施例的描述，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可使用其它的变型。尽管在优选实施例中提供了单独操作的驱动控制爪530和538，但是图19(A)和19(B)中所示的实施例表示了带有爪齿704和708的单个驱动控制爪700。当运动传递部件498处于如图19(A)中所示的原位置时，爪齿704与运动传递部件498上的抵靠部578相接触。当运动传递部件498顺时针地转到切断位置并且控制板486还没有转到如图19(B)中所示的空档位置时，爪齿708与运动传递部件498上的抵靠部570相接触。

尽管凸轮板494在优选实施例中的换低速档操作中用于控制定位爪474，但是图20示出了一个实施例，其中凸轮750控制着定位爪474的操作。在这个实施例中，凸轮750相对于定位棘轮458同轴地和可转动地安装。凸轮750包括多个周向设置的凸轮齿754和多个周向设置的凸轮驱动齿758。凸轮驱动爪762通过枢轴766可枢转地安装在释放板486’上，并且被弹簧770沿着逆时针方向偏压。当释放板486’在换低速档操作期间沿着逆时针方向转动时，凸轮驱动爪762与多个凸轮驱动齿758其中之一接合并且使凸轮750沿着逆时针方向转动。多个凸轮齿754其中之一压靠着凸轮滚子478并且使得定位爪474以与优选实施例中相同的方式沿着顺时针方向转动。当凸轮齿754压迫凸轮滚子478时，定位爪474沿着逆时针方向转动以完成换低速档操作。当释放板486’沿着顺时针方向转动时，凸轮驱动爪762与对应的凸轮驱动齿758脱离接合。

尽管在以上的实施例中描述了手动操作的输入单元250，但是可使用电动操作的输入单元以代替手动操作的输入单元。以下描述了这样的输入单元。图21A、21B分别是例如壳体800的安装单元的横向外侧和内侧视图，该壳体在操作上直接或间接连接到定位单元254。壳体800的壁802的外侧支承马达804、减速单元812、输入刷单元816、和输入刷单元820。

马达804包括马达驱动轴808，该轴与齿轮828的大直径齿轮部分8 24啮合。齿轮828的小直径齿轮部分832与齿轮840的大直径齿轮部分836啮合，并且齿轮840的小直径齿轮部分844与齿轮852的大直径齿轮部分848啮合。齿轮852的小直径齿轮部分856与由轴862支承的齿轮860啮合，该轴862穿过壁802延伸到壳体800的内侧。

输入刷单元816与齿轮860一起同轴地旋转，并且该输入刷单元包括按以下描述的方式起作用的导电刷864。如图21B所示，轴862使用壳体800内侧上的驱动突出部866来支承驱动凸轮865。输出刷单元820通过穿过壁802延伸到壳体800的另一侧的轴867可旋转地支承到壳体800上。输出刷单元820设置在由壁872限定的腔868内，并且输出刷单元820还包括按以下描述的方式起作用的导电刷876。电连接器880、884连接到壳体800上，以便提供与该实施例中使用的各个电元件的电连接。

如图21B所示，轴867包括外联接花键888，该花键突伸到形成在壳体800的内侧上的凹部892中。外联接花键888用于使输出刷单元820联接到定位单元254中的转动部件454，以便转动部件454和输出刷单元820作为整体同轴地旋转。为此，联接部件896(图22A-22C)安装到转动部件454上并且通常设置在凹部892中。在该实施例中，定位单元254的轴318终止于中心开口900中，该中心开口形成在联接部件896的凸台904的内侧上，并且内联接花键908形成在用于与轴862上的外联接花键888接合的凸台904的外侧上。联接耳部912、916形成在转动部件454的径向外部上，并且联接突出部920从联接部件896的径向外部侧向延伸。这样，由于带有联接耳部912、916的联接突出部920的锁定接合，所以联接部件896与转动部件454成一体地旋转，并且由于花键888、908的锁定接合，所以输出刷单元820与联接部件896和转动部件454成一体地旋转。转动部件454和输出刷单元820在如图22A、23A所示的换低速档位置(即下位置)、如图22B、23B所示的空档位置(即中位置)、和如图22C、23C所示的换高速档位置(即上位置)之间移动。

在上述实施例中，金属丝联接部件302使输入连接件306旋转，该输入连接件306又使控制板518旋转到换高速档、空档、和换低速档位置，以使产生辅助机构14的所需操作。图24A-24C和图25示出了在该实施例中使控制板518旋转的该结构。更具体地说，驱动凸轮865使得形式为输入传动驱动连接件924的输入传动部件驱动部件转动，该输入传动驱动连接件924在如图24A所示的换低速档位置、如图24B所示的空档位置、和如图24C所示的换高速档位置之间可旋转地支承到基板450上。所示的输入刷单元816叠置在驱动凸轮865上，以便稍后对于该实施例相关的电子控制装置进行详细描述。

如图24C和25所示，输入传动驱动连接件924包括例如轴安装部分928的第一端部，其带有用于在其中接收轴318的轴接收开口932，(以便输入传动驱动连接件924与转动部件454和输出刷单元820同轴地旋转)；还包括弹簧抵靠部936和938、径向延伸部分940、和带有联接接片948轴向延伸联接部分844，该联接接片948装配到控制板518中的开口605中。第一和第二驱动耳部952和956分别从第一和第二驱动表面960和962径向向外延伸。联接部分944和驱动耳部952、956设置在输入传动驱动连接件924的径向延伸第二端部958处。驱动突出部866设置在第一和第二驱动表面960和962之间，并且第一和第二驱动表面960和962的间隔使得当输入传动驱动连接件924处于如图24B所示的空档位置时驱动突出部866与第一和第二驱动表面960和962间隔开。当然，输入传动驱动连接件924可采用许多不同的形式，并且许多结构可用于使输入传动驱动连接件924旋转到不同的位置，该结构例如不同的连接件组件、旋转的偏心凸轮、旋转的间歇接触的凸轮等等。

形式为弹簧968的偏压机构具有卷绕部分972和一对弹簧腿976、980，该弹簧腿用于将输入传动驱动连接件924偏压到空档位置。更具体地说，卷绕部分972围绕轴318，并且当输入传动驱动连接件924处于如图24B所示的空档位置时，弹簧腿976、980与形成在基板450上的弹簧抵靠部982、986接触。当输入传动驱动连接件924逆时针旋转到如图24A所示的位置时，弹簧抵靠部936压靠弹簧腿976，以便弹簧968沿顺时针方向偏压输入传动驱动连接件924。另一方面，当输入传动驱动连接件924顺时针旋转到如图24C所示的位置，弹簧抵靠部938压靠弹簧腿980，以便弹簧968沿逆时针方向偏压输入传动驱动连接件924。

图26是电路板990的视图，该电路板安装到壳体800的外侧。电路板990包括输入位置导电迹线996和输出位置导电迹线998，(以及为了便于理解而没有示出的其它电路元件)。输入位置导电迹线996包括公用迹线996a、低速档位置迹线996b、空档位置迹线996c、和高速档位置迹线996d。所示的输入刷单元816与输入位置导电迹线996叠置，以示出结构件之间的配合状态。这些结构件可被认为是整个输入驱动部件位置传感器1002(图27)的一部分，该输入驱动部件位置传感器1002带有换低速档位置传感器1002a、空档位置传感器1002b、和换高速档位置传感器1002c。控制单元1000使用获得的信号来确定驱动凸轮865以及输入传动驱动连接件924的位置。在如图26所示的位置中，输入刷单元816处于空档位置，其中刷864将空档位置迹线996c连接到公用迹线996a上。

输出位置导电迹线998包括公用迹线998a、低速档位置(即下位置)迹线998b、空档位置(即中位置)迹线998c、和高速档位置(即上位置)迹线998d。所示的输出刷单元820与输出位置导电迹线998叠置，以示出结构件之间的配合状态。这些结构件可被认为是整个输出传动部件位置传感器1004(图27)的一部分，该输出传动部件位置传感器1004带有换低速档位置传感器1004a、空档位置传感器1004b、和换高速档位置传感器1004c。控制单元1000使用获得的信号来确定转动部件454的位置。在如图26所示的位置中，输出刷单元820处于空档位置，其中刷876将空档位置迹线998c连接到公用迹线998a上。

图27是用于控制辅助机构14的操作的电子元件的框图。在该实施例中，控制单元1000接收来自输入驱动部件位置传感器1002、输出传动部件位置传感器1004、手动操作的换高速档开关1008、手动操作的换低速档开关1012、速度传感器1014、和步调传感器1015的信号。当然，控制单元1000可接收来自任何其它输入的信号，例如骑车者的身体特征、地形数据等等。换高速档开关1008和换低速档开关1012通常安装在把手50上适当位置处，并且它们可采用许多不同的形式，例如联接到切换机构上的按钮、拨动开关、杆、转动把等等。速度传感器1014通常包括安装在车架18上的常规传感器，以便感测安装在前轮46或后轮54上的磁体的经过，当然该传感器也可以包括实现相同功能的任何形式(例如光或电磁形式的传感器)。相似地，步调传感器1015通常包括安装在车架18上的常规传感器，以便感测安装在脚蹬组件58上的磁体的经过，当然该传感器也可以包括实现相同功能的任何形式(例如光或电磁形式的传感器)。

控制单元1000包括马达驱动命令单元1016，该马达驱动命令单元用于(直接或间接经马达接口)提供驱动马达804的命令。换高速档开关1008和换低速档开关1012通常分别用于手动进行换高速档或换低速档的操作，并且控制单元1000使得马达驱动命令单元1016由此提供使马达804运转的命令。在该实施例中，控制单元1000还包括自动控制单元1020，该自动控制单元1020根据输入的任何量以及任何所需的算法以使马达驱动命令单元1016提供使马达804自动运转的命令。这些命令可包括模拟或数字信息、直接驱动信号、或适用于特定场合的其它任何信号。控制单元1000、马达驱动命令单元1016、和自动控制单元1020可包括设置在电路板990上的适当编程的微处理器、或其它任何的适当构形的硬件、软件、或硬件和软件结合成的固件器件，它们设置或布置在适用于该应用场合的任何位置处。

该实施例的操作是比较明确的。输入传动驱动连接件924通常位于如图24B所示的空档位置，并且由输入驱动部件位置传感器1002来确定。如果换低速档的命令由换低速档开关1012的操作或由自动控制单元1020产生，则马达驱动命令单元1016生成命令以使得马达804带动驱动凸轮865旋转并由此沿换低速档方向(逆时针方向)移动输入传动驱动连接件924，直到输入驱动部件位置传感器1002感测到输入传动驱动连接件924处于如图24A所示的换低速档位置。在该实施例中，在此时，控制单元1000立即使得马达驱动命令单元1016生成命令以便使马达804沿相反方向移动输入传动驱动连接件924，直到输入传动驱动连接件924返回到如图24B所示的空档位置。

相似地，如果换高速档的命令由换高速档开关1008的操作或由自动控制单元1020产生，则马达驱动命令单元1016生成命令以使得马达804带动驱动凸轮865旋转并由此沿换高速档方向(顺时针方向)移动输入传动驱动连接件924，直到输入驱动部件位置传感器1002感测到输入传动驱动连接件924处于如图24C所示的换高速档位置。在此时，控制单元1000立即使得马达驱动命令单元1016生成命令以便使马达804沿相反方向移动输入传动驱动连接件924，直到输入传动驱动连接件924返回到如图24B所示的空档位置。

由输入驱动部件位置传感器1002和输出传动部件位置传感器1004提供的信号可与控制单元1000的适当程序控制组合，以便提供用于检测辅助机构14的可能故障的机构。图28是用于该目的的控制单元1000的操作的流程图。假设在步骤1100中由按压换高速档开关1008或换低速档开关1012或者是由自动控制单元1020生成换档要求。随后在步骤1104中确定电池状态(例如电压)是否足以驱动马达804以便进行所需换档。否则，随后在步骤1108中将处理一可能的误操作。这种处理包括例如向骑车者报警的告警音和/或例如错误信息的可视信号。此外，可在控制单元1000中设定禁止状态，以防止任何试图通过控制单元1000来操作辅助机构14，直到该问题被解决。

如果电池状态可容许的，则随后在步骤1112中确定当前拨链器70已与最外侧的链轮66接合时是否作出换高速档命令。如果是这样的话，则在随后在步骤1108中将进行一适当的出错处理。否则，随后在步骤1116中确定当前拨链器70已与最内侧的链轮66接合时是否作出换低速档命令。如果是这样的话，则随后在步骤1108中将进行一适当的出错处理。否则，在步骤1120中开始进行换档操作。该步骤包括复位用于控制该换档操作的定时器，以及设定在该处理中使用任一变量(例如以下将描述的重试计数器)。

在该实施例中，应当假定马达804在大约1秒钟内可完成其操作以使输入传动驱动连接件924从空档位置移动到换高速档位置或换低速档位置并返回到空档位置。因此，随后在步骤1124中确定自步骤1120中的换档操作开始是否已经过了1秒。如果是这样的话，随后在控制单元1000中的马达驱动命令单元1016发出适当命令，以便在步骤1128中驱动马达804。步骤1128表示：为了使得输入传动驱动连接件924从空档位置移动到换高速档位置或换低速档位置并返回到空档位置而马达804所需的任何动作。随后在步骤1132中确定输入传动驱动连接件924是否返回到空档位置。如果不是这样的话，处理随后返回到步骤1124。否则，马达在步骤1136中停止。如果在步骤1124中确定自步骤1120中的换档操作开始已经过了超过1秒，则马达804也停止。在任一种情况下，步骤1136还表示辅助操作的机械阶段的开始，其中驱动部件290之一与转动部件接合部件394接触以便辅助换档操作。在步骤1136中，对于该应用场合适当的不同控制变量被初始化。

随后在步骤1140中确定输入传动驱动连接件924是否已返回到空档位置。该步骤作为对于输入传动驱动连接件924的位置的复核可选地执行，但是该步骤也可用于确定：如果在步骤1124中确定自步骤1120中的换档操作开始已经过了超过1秒而在步骤1132中确定不在空档位置，则确定是否发生故障。如果输入传动驱动连接件924在此时不在空档位置，则随后在步骤1108中将进行一适当的出错处理。否则，在步骤1144中确定由输出传动部件位置传感器1004表示的当前齿轮是否与所要求的目标齿轮相同。如果是这样的话，随后被认为在步骤1148中完成换档。

在该实施例中，假定：只要脚蹬组件58在旋转，换档将在10秒内完成。因为许多状况可影响任何拨链器的换档特性(例如使用的链条和链轮；链条和链轮是否设计成具有帮助换档的结构件；由骑车者施加的力；和自行车等)，所以还应当假设：在一些情况下链条换档的所需时间较长。因此，当检测到换档失败时，本发明的实施例重复进行3次换档操作。为此，在步骤1152中确定步调传感器1015是否指示出脚蹬组件58正在旋转。如果不旋转，则处理过程返回到步骤1144。否则，在步骤1156中确定自步骤1136中辅助操作开始是否已经过了超过10秒。如果没有超过，处理过程返回到步骤1144。如果已经过了超过10秒，则在控制单元1000中编程控制的重试计数器在步骤1160中递加1，并且随后在步骤1164中确定是否已经进行了3次尝试。如果是这样的话，则随后在步骤1108中将进行一适当的出错处理。否则，处理过程返回到步骤1120进行重新进行操作。

当然，上述电子控制系统和方法可适用于任何形式的自行车传动装置，例如内轮毂传动装置、毂/拨链器结合的传动装置、连续变化的传动装置等。在任何情况下，各种部件的尺寸、形状、位置和定向可以根据需要变化。示出的彼此直接连接或接触的部件可能具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件来实施，并且反之亦然。一个实施例的结构和功能可以使用在另一个实施例中。不需要所有的优点都同时存在于特定实施例中。与现有技术不同的每一个特征，单独或者与其他的特征组合，也应该被申请人认为是另外的发明的单独描述，包括由这些特征所体现的结构和/或功能概念。因此，本发明的范围不应该由所公开的具体结构限制，或者不应该肤浅地关注特定的结构或特征。

Claims (22)

1.一种用于自行车换档控制设备的控制装置，该控制装置使用来自转动部件的动力以便辅助自行车传动装置的操作，其中该换档控制设备包括请求该转动部件辅助的输入传动部件和由该转动部件辅助的输出传动部件，并且该控制装置包括：

输入传动部件驱动部件，其至少移动到空档位置、换高速档位置、和换低速档位置；

输入驱动部件位置传感器，其在操作上联接到该输入传动部件驱动部件上；

在操作上联接到该输入传动部件驱动部件上的马达；

控制单元，该控制单元在操作上联接到该输入驱动部件位置传感器和该马达上，以便使该输入传动部件驱动部件移动到空档位置、换高速档位置、和换低速档位置中的至少一个位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该控制单元还包括提供马达驱动命令以便驱动该马达的马达驱动命令单元。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该控制单元响应于该马达驱动命令使得该马达将该输入传动部件驱动部件从该空档位置移动到该换高速档位置和该换低速档位置中的一个位置，并且返回到该空档位置。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该控制单元响应于该马达驱动命令使得该马达将该输入传动部件驱动部件从该空档位置移动到该换高速档位置和该换低速档位置中的一个位置，并且立即返回到该空档位置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该输入驱动部件位置传感器包括：

用于感测该输入传动部件驱动部件何时处于该空档位置的空档位置传感器；和

用于感测该输入传动部件驱动部件何时处于该换高速档位置的换高速档位置传感器。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该控制单元响应于该马达驱动命令使得该马达将该输入传动部件驱动部件从该空档位置移动到该换高速档位置，并且当该换高速档位置传感器感测到该输入传动部件驱动部件处于换高速档位置时使其立即返回到该空档位置。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，该马达驱动命令单元包括一手动操作以产生该马达驱动命令的开关。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该输入驱动部件位置传感器包括：

用于感测该输入传动部件驱动部件何时处于该空档位置的空档位置传感器；和

用于感测该输入传动部件驱动部件何时处于该换低速档位置的换低速档位置传感器。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该控制单元响应于该马达驱动命令使得该马达将该输入传动部件驱动部件从该空档位置移动到该换低速档位置，并且当该换低速档位置传感器感测到该输入传动部件驱动部件处于换低速档位置时使其立即返回到该空档位置。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该马达驱动命令单元包括一手动操作以产生该马达驱动命令的开关。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括将该输入传动部件驱动部件向该空档位置偏压的偏压机构。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其还包括一安装单元，其中该输入驱动部件位置传感器相对于该安装单元可旋转地联接。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，该输入驱动部件位置传感器包括：

相对于该安装单元固定的导电迹线；和

旋转刷。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，其还包括相对于该安装单元可旋转地联接的输出传动部件位置传感器。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该输出传动部件位置传感器与该输入传动部件驱动部件同轴地转动。

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，该输入传动部件驱动部件包括具有第一端部和第二端部的输入传动驱动连接件，其中该第一端部相对于该安装单元转动。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，该输入传动驱动连接件联接到该输入驱动部件位置传感器。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，其还包括将该输入传动驱动连接件向该空档位置偏压的偏压机构。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，该输入传动驱动连接件的第二端部和该输入驱动部件位置传感器中的一个包括面对第二驱动表面的第一驱动表面，并且该输入传动驱动连接件的第二端部和该输入驱动部件位置传感器中的另一个包括设置在该第一驱动表面和该第二驱动表面之间的驱动部件。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，该输入传动驱动连接件设置在空档位置，该驱动部件与该第一驱动表面和该第二驱动表面均间隔开。

21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，其还包括可旋转地联接到该安装单元上的输出传动部件位置传感器。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，该输出传动部件位置传感器的至少一部分与该输入传动驱动连接件同轴地转动。

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