CZ20011101A3 - Způsob ovládání převodů na jízdním kole a odpovídající systém a součásti - Google Patents

Description

Přihlašovaný vynález řeší problém ovládání řazení převodů na jízdních kolech a byl vyvinut se zvláštním zřetelem na možné uplatnění v provedeních závodních jízdních kol. V každém případě se odkaz na toto možné uplatnění a zejména odkaz na uplatnění v provedeních závodních jízdních kol nesmí vykládat tak, že jde o výhradní omezení rozsahu možného využití tohoto vynálezu.

Dosavadní stav techniky

V posledních několika letech se v oblasti techniky jízdních kol vyvíjí záměr využívání senzorů s různými vlastnostmi tak, aby tyto senzoiy měly schopnost snímat informace různých druhů, které souvisejí s používáním/chováním technických prostředků, přičemž cílem je schopnost uvádění ovladačů do řízené činnosti podle daných požadavků jak automatickým způsobem, tak i způsobem plnění specifických povelů, jež vydává uživatel na základě podmínek používání/chování technických prostředků se zvláštním ohledem na jejich nastavení.

Konkrétně lze uvést, že přihlašovaný vynález byl vyvinut se zvláštním zřetelem na pomocné systémy, které provádějí vymezování polohy převodového řetězu jízdního kola ve vztahu polohy předního přesmykače k zadnímu přesmykači.

V případě hnacích sledů, které se montují na jízdní kola s pokročilejším technickým vybavením, se počítá s tím, že ozubení talíře s klikovým mechanismem a řetězových koleček, na ktetých přesmykače účinkují, nemají všechny zuby stejně zhotovené. Namísto toho jsou zuby seřazeny v účelově uspořádaných skupinách a zuby obsažené v každé skupině mají postupně upravovanou geometrii, aby se usnadnilo přemisťování řetězu při řazení převodů, kdy předcházející skupina v daném pořadí vytváří na základě odpovídajícího ozubení příslušného místa nebo oblasti, které napomáhá pohybu řetězu při změnách převodů. Taková místa nebo oblasti se zjednodušeně označují jako “podpůrné části”.

Pokud se povel pro přeřazení polohy řetězu vydává v nevhodném okamžiku, pak se může nastavení správné polohy řetězu setkávat s překážkami a tím i opožďovat.

-2• · · ·· ···· ·· • · · · · · · ··· • ·· · · ··· · ·

Tento nedostatek, který lze často pozorovat v případě manuálních typů systémů pro ovládání řazení převodů, způsobuje problémy na takových jízdních kolech, na kterých se změna převodového poměru ovládá na základě automaticky řízeného ovladače, jehož činnost řídí elektronický ovládací systém. Takový systém se obvykle konfiguruje tak, aby koordinoval zásahy při provádění změny nastavení vlastního jízdního kola (jak podle povelů vydávaných uživatelem, tak i podle povelů společného automatického způsobu), výsledkem čehož je optimalizování výkonu jízdního kola a v širším smyslu cyklistického uživatelského systému.

Je známo, že například v evropské patentové přihlášce EP-A-1 010 612 (mimochodem publikované po datu priority námi překládané přihlášky), která se zde zmiňuje v souvislosti s těmito systémy, může snaha provádět řízené přemisťování řetězu v nesprávném okamžiku způsobovat vznik různých problémů.

K nežádoucímu zpomalování při vydávání povelu může například přistoupit další problém, který souvisí se skutečností, že ovladač aktivizovaný na základě povelu končí svou činnost (a tím i spotřebovávání energie) po uplynulí určitého časového úseku, v jehož průběhu není samotný ovladač schopen zjistit, zda byl požadovaný úkon proveden. V průběhu tohoto časového úseku ovladač spotřebovává elektřinu ze zdrojů elektrické energie (typicky baterií) umístěných na jízdním kole, takže dochází k vyplýtvání určitého množství energie, která ve svých konečných důsledcích nepřináší žádné využitelné výsledky.

Podstata vynálezu

Cílem přihlašovaného vynálezu je vyvinout takové technické řešení, které bude mít schopnost překonávat nedostatky, které jsou zmiňovány v předcházejícím textu.

V souladu s přihlašovaným vynálezem se tento účel dosahuje na základě vyvinutí způsobu, jehož charakteristické znaky jsou obsaženy v připojených patentových nárocích.

Tento vynález se rovněž zaměřuje na odpovídající systém, jakož i na součásti, které jsou použitelné v kontextu řečeného systému a/nebo jsou použitelné při uplatňování výše zmíněného způsobu.

Řešení podle tohoto vynálezu vychází v podstatě z takových inovačních směrů, které vedou ke zdokonalování technické pokročilosti ovládacích systémů používaných na jízdních kolech, a to obzvláště na závodních jízdních kolech, pro účely zjišťování takových informací,

-3• ·· ·· · · · · ·· • · · · · · « · · • ·· · · ··· · · jež se mohou používat pro optimalizování spotřeby elektrické energie při současném omezování plýtvání elektrickou energií, ke kterému dochází v systémech konstruovaných pro napájení z baterií, se evidentním úsilím o snižování celkové hmotnosti jízdního kola, k níž přispívají příliš objemné baterie s poměrně velkou hmotností.

V upřednostňovaném provedení je řešení podle přihlašovaného vynálezu založeno na používání snímače, kteiý může být umístěn v návaznosti na úhlu kliky jízdního kola. Takovým snímačem je snímač typu potenciometru, jenž má schopnost detekování informací jako je:

• pohyb součásti pro řazení převodů jízdního kola (bez ohledu na to, zdaje to řetěz nebo pás);

• odpovídající směr pohybu • úhlová poloha (nebo “fáze”) odpovídajícího ozubení převodového kola poháněného osou kliky jízdního kola; a • kadence pedálů.

Tyto informace se mohou přinejmenším částečně používat podmínečné uvádění součástí jízdního kola do činnosti pomocí prostředků ovladačů, které odčerpávají elektrickou energii ze zdrojů elektrické energie, jako jsou baterie umisťované na vlastním jízdním kole.

Toto se zejména týká činnosti předního a/nebo zadního přesmykače při provádění činnosti řazení převodů v nejvýhodnějším okamžiku, tedy tehdy, když se řetěz nachází v poloze, která přesně odpovídá jedné z “podpůrných částí”, jež jsou zmíněny v úvodní části tohoto popisu.

V této souvislosti by pozornosti nemělo uniknout, že změna polohy řetězu nebo obecněji součásti pro přenášení pohybu se může provádět správně jedině tehdy, když se vlastní součást pro přenášení pohybu pohybuje; jinak existuje nebezpečí plýtvání elektrickou energií a nežádoucího namáhání mechanických součástí.

Přímý a jednoduchý signál pohybu však nepostačuje za předpokladu, pohybuje-li se řetěz opačným směrem ve vztahu k požadovanému směru (tzn. opačným směrem proti směru šlapání, které pohání jízdní kolo při jízdě vpřed), a v důsledku toho se opět dostavuje nežádoucí výsledek.

Na základě uvedených skutečností technické řešení podle přihlašovaného vynálezu v celé své šíři zahrnuje provádění činnosti řazení převodů v souladu stím, zda výsledkem zjišťování je pohyb vlastního řetězu, a to pohyb v požadovaném směru (to znamená v témže směru, ve kterém se provádí šlapání pohánějící jízdní kolo při jízdě vpřed), jakož i to, zdaje • · 4 · 4 4 4 4·· ·· ··· 4 ·· • · · ····φ 4 převodové kolo, které se změny převodu přímo účastní, vdané úhlové poloze (takto odpovídající poloze řetězu nacházejícího se v místě, jež odpovídá jedné ze zmiňovaných podpůrných částí).

Přehled obrázků na výkrese^ Nyní bude proveden popis příkladů provedení přihlašovaného vynálezu bez jakéhokoli výhradního omezování s odkazem na připojená vyobrazení, na nichž:

obr. 1 je bokorys jízdního kola, jako je závodní jízdní kolo, které je vybaveno systémem podle přihlašovaného vynálezu;

obr. 2 je půdorys jízdního kola nakresleného na obr. 1;

obr. 3 je schematický pohled předvádějící celkovou strukturu senzoru, který se může umisťovat na jízdním kole nakresleném na obr. 1 a 2;

obr. 4 předvádí strukturu dalšího senzoru, který se může umisťovat na zmiňovaném jízdním kole;

obr. 5 a 6, z nichž každý má dvě části označené a) a b), předvádějí podrobnější kritéria činností senzoru nakresleného na obr. 4; a obr. 7 je postupový diagram předvádějící možný příklad provádění způsobu podle přihlašovaného vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Předpokládá se, že strukturální a konstrukční charakteristiky takového jízdního kola jsou obecně známé, a proto se v tomto případě nevyžaduje jejich podrobný popis. V této souvislostí bude pro zkušené odborníky zřejmé, že možnosti využití technického řešení podle přihlašovaného vynálezu není výhradně omezeno na konkrétně předvedený typ jízdního kola.

V nejvíce upřednostňovaném provedení tohoto vynálezu se předpokládá používání senzoru 2, který se umisťuje v takové poloze, jež odpovídá ose Cl kliky. V provedeních tohoto vynálezu, která se považují za méně upřednostňovaná, existuje možný předpoklad používání (buď společně se senzorem 2 nebo jako alternativu k senzoru 2) druhého senzoru 3, jenž se umisťuje v poloze odpovídající napínači řetězu.

• ·

Proto skutečnost, že na obr. 1 a 2 je předvedena možnost umístění senzorů 2 a 3, je výhradně zaměřena na to, aby prováděný popis nebyl zbytečně složitý.

Tento systém dále obsahuje dva ovladače, které jsou označeny odkazovými značkami 4 a 5 a které jsou konstruovány pro příslušné ovládání předního přesmykače a zadního přesmykače jízdního kola.

Oba senzory 2 a /nebo 3 a ovladače 4, 5 jsou propojeny prostřednictvím například prostředků příslušných komunikačních vedení (na vyobrazeních nejsou předvedena, avšak jedná se o vedení známého typu) s procesorovou jednotkou 6, který se výhodně umisťuje přinejmenším částečně v blízkosti řidítek jízdního kola.

V souladu se znaky svého způsobu a systému tento vynález bere v úvahu technické okolnosti, na jejichž základě se provádí změna převodového poměru jízdního kola.

V souladu s dalším znakem se přihlašovaný vynález zaměřuje na výhodná provedení senzorů 2 a 3.

V každém případě přinejmenším ve znacích svého způsobu a systému není řešení podle tohoto vynálezu závislé jak na specifických charakteristikách senzorů 2 a 3, tak na specifických charakteristikách ovladačů 4 a 5.

Při nynějším přechodu na podrobné zkoumaní struktury senzoru 2 (obr. 3) lze poznamenat, že tento senzor 2 v podstatě obsahuje statorovou součást 10, jež má podobu například malého kotouče, který je zhotoven z elektricky izolujícího materiálu a který je upraven pro namontování v trvale upevněné poloze ve vztahu krámu jízdního kola 1. Konkrétně lze uvést, že statorová součást 10 má středový otvor 12, skrze který může vést klikový čep H1 osy Cl kliky jízdního kola.

Statorová součást 10 obsahuje dva kruhové proužky 14 a 16, které se podle příslušnosti jeví jako vnější a vnitřní a na kterých jsou vytvořeny dva souosé, kruhové kanálky, přičemž oba tyto proužky 14 a 16 jsou elektricky vodivé a přinejmenším jeden z nich (například v právě popisovaném provedení je to proužek 14) se zhotovuje z elektricky odporového materiálu.

Z obou konců proužku 14 jsou vyvedeny koncové vývodní kolíky, které jsou označeny odkazovými značkami 140 a 141 a které se mohou příslušně připojit ke zdroji V elektrického proudu (může jím být například jedna ze zdrojových baterií, jež se známým způsobem umisťují na jízdním kole) a k vývodu G nulového elektrického potenciálu.

-6• · · ······ ·· · ···· ··· ···· • ·· · · · · · · · · ······ *··· · ····· · · · · ··· ·· ·· ··· ·· ···

Připojování vývodního kolíku 140 ke zdroji V elektrického proudu se provádí pomocí prostředků elektronického spínače 150, jehož funkce bude podrobněji vysvětlena v dalším textu.

Vnitřní proužek 16, který je v právě popisovaném příkladě jednoduchým proužkem zhotoveným z kovového materiálu, se připojuje k dalšímu vývodnímu kolíku 142, který se dále může připojit k procesorové jednotce 6.

K téže procesorové jednotce 6 se připojuje další vývodní kolík 143, kteiý se dále připojuje k nálitku 18 zhotovenému z elektricky vodivého materiálu, přičemž tento nálitek je umístěn mezi proužky 14 a 16 v místě, které odpovídá jednomu z konců vlastního proužku 14.

Konečně odkazová značka 20 označuje otočného jezdce potenciometru zhotoveného z elektricky vodivého materiálu a namontovaného na otočné součásti, která se může otáčet na základě otočného pohybu klikového čepu Hl.

Sestava popsaných základních součástí vymezuje dělič napětí odporového typu, v němž úroveň napětí detekovaného na vývodním kolíku 142 závisí po nastavení hodnoty napětí zdroje V přiváděného do vývodního kolíku 140 v podstatě na úhlové poloze jezdce 20 a takto i na úhlové poloze klikového čepu Hl.

V důsledku kluzného pohybu na obou proužcích 14 a 16 řečený jezdec 20 vytváří elektrické spojení mezi proužkem 16 (který zde má tvar uzavřeného kruhu a zhotovuje se z elektricky vodivého materiálu) a proužkem 14 (má zde podobu nedokončeného kruhu, jehož oba konce jsou připojeny k vývodním kolíkům 140 a 141, které se nacházejí blízko sebe, avšak nejsou vzájemně spojeny).

Při každém otočení klikového čepu Hl spodní konzoly se nálitek 18 a k němu připojený vývodní kolík 143 zkratují například směrem k vývodnímu kolíku 141 a/nebo kněmu připojenému konci proužku 14, v důsledku čehož se vývodní kolík 143 vynuceně připojuje k nulovému elektrickému potenciálu.

Výstupní signál senzoru 2 je v podstatě výstupním pilovitým signálem, u něhož se předpokládá dosahování nejvyšší hodnoty tehdy, když je klikový čep Hl v takové úhkn é poloze, která odpovídá poloze jezdce 20 u konce kanálku 14 v návaznosti na vývodní kolík 140, a nejmenší hodnoty (ve skutečnosti nulové hodnoty) tehdy, když klikový čep Hl přivádí jezdce 20 k opačnému konci kanálku 14, tzn. do polohy odpovídající vývodnímu kolíku 141.

·· ·· · · · · ·· • · · · « · · • · · · · · · · ·

-Ί Skutečnost, že zmíněný výstupní pilovitý signál má šikmou stoupající hranu nebo šikmou klesající hranu , evidentně závisí v podmínkách stejného umístění senzoru 2 na směru otáčení přenášeného na osu kliky a tím i na řetěz K.

Při správné účinnosti nastavení prahové hodnoty (nastavované přímo na analogovém signálu přítomném na vývodním kolíku 142 nebo jinak na numerické verzi získané sledováním analogové - digitální konverze ve vysílací/přijímací fázi prováděné procesorovou jednotkou 6) je v každém případě možné přesně určoval, zda převodové kolo, k němuž je senzor přidružen (v právě popisovaném příkladu to je kolo uváděné do otočného pohybu osy kliky), je v jedné z úhlových poloh, které odpovídají poloze řetězu K na jedné z podpůrných částí, tj. na počátku posloupnosti zubů, jež svou konstrukcí podporují snadnější přemisťování řetězu K.

Navíc a opět v závislosti na již zmíněné účinnosti nastavení prahové hodnoty má procesorová jednotka 6 schopnost ověřovat, zda se výstupní signál senzoru 2 mění v čase, což je ukazatel skutečnosti, že příslušné převodové kolo a na něm tažený řetěz Kse pohybují. Konečně detekování zešikmení (úhlového koeficientu) vůdčí nebo koncové hrany příslušného signálu poskytuje procesorové jednotce 6 možnost určovat směr pohybu vlastního řetězu K (dopředu nebo dozadu).

Sestava zde popisovaných součástí se může zhotovovat v podobě elektromechanické součásti, která v podstatě připomíná běžný otočný potenciometr, s možností vložení takové součásti do vnitřku krytu nebo v každém případě do ochranné struktury (například do takzvané “uzavřené skříňky”, aby se zajistila správná činnost dokonce i ve složitém prostředí, v jakém se řečená součást instaluje v poloze odpovídající ose kliky jízdního kola.

Pro zkušené odborníky v této oblasti techniky však bude zřejmé, že právě popisované provedení (které odpovídá momentálně upřednostňovanému provedení) může podstupovat celou řadu úprav, mezi něž patří (i) obrácení úlohy proužků 14 a 16 (tzn., že celý proužek 14 se zhotovuje z vodivého materiálu a proužek 16 se zhotovuje z elektricky odporového materiálu); (ii) kinematické obrácení úloh jezdce 20 a přinejmenším jednoho z proužků 14 a 16, zejména pak s tím, že jezdec 20 může být v nehybné poloze a jeden z proužků se může otáčet společně s klikovým čepem H1 osy kliky; nebo (iii) umístění nálitku 17 v poloze odpovídající konci proužku 14 připojenému k vývodnímu kolíku 140; v takovém případě průchod jezdce 20 před nálitkem 18 způsobuje to, že vývodní kolík 143 už nebude nadále připojován k nulovému elektrickému potenciálu, nýbrž bude připojován k příslušnému bateriovému zdroji V.

·· 0 · ·· · · 0 0 ♦ · · · · ·· • 0 * · · · · « * ····· 0 0··

999 9· ·· ··· 00«··

-8Ve škále činností zkušeného odborníka v této oblasti jsou takové varianty provedení, které neovlivňují možnost sestavování senzoru typu potenciometru majícího schopnost odesílání výstupu (v právě popisovaném provedení na výstupní kolík 142) v podobě prvního signálu, jenž jednoznačně určuje momentální úhlovou polohu klikového čepu HI osy kliky, a ve kterých existuje další možnost generování referenčního signálu, jenž indikuje průchod klikového čepu HI přes předem stanovenou úhlovou polohu, jakož i signálu identifikujícího pohyb a směr pohybu řetězu K.

Namísto toho je senzor 3 sestavován takovým způsobem, aby byl umístěn v poloze příslušející napínači řetězu, který se normálně nachází v poloze odpovídající zadnímu konci řetězu K jízdního kola.

Zmíněný napínač řetězu obsahuje dvojici kyvných ramen nebo poloklecí 22, které jsou na svém horním konci 24 upraveny pro spojení dohromady v bodě odpovídajícím klečovému článkovému kolíku nebo otočnému čepu 26, jenž umožňuje umístění řečených kyvných ramen 22 na rámu jízdního kola 1 s možností kyvného pohybu kolem kyvné osy X26 vedené ve vodorovném směru.

Mezi uvedenými horními konci je umístěna první, vrchní kladka 25, která se může otáčet kolem své osy X25 a která má obvykle čočkovitý tvar.

Příslušné dolní konce 28 ramen nebo poloklecí 22 jsou konstruovány tak, aby se mohly spojovat k sobě pomocí prostředků otočného čepu 30 majícího osu X32, na níž se otáčí spodní kladka 32 (mající obvykle čočkovitý tvar).

Řetěz Kjízdního kola se umisťuje takovým způsobem, aby byl ve styku shodní kladnou 25 a dolní kladkou 24 a tudíž opisoval dráhu, která se obecně podobá písmenu S.

Možný kyvný pohyb (v praxi se jedná o pootáčení) ramen 22 kolem osy X26 vyvolává odpovídající pohyb spodní kladky 32, výsledkem čehož je napínání řetězu K, vstřebávání a vyrovnávání změn na dráze pohybu řetězu K, ke kterým dochází na základě skutečnosti, že vlastní řetěz zaujímá rozdílné polohy ve vztahu k řetězovým kolům převodového mechanismu jízdního kola.

V každém případě lze konstatovat, že skupina součástí, které byly právě popsány, a způsob jejich činnosti odpovídá technickým řešením, jež jsou sama o sobě známá, a proto nadále nevyžadují další podrobné vysvětlování a navíc nesouvisejí s účelem a smyslem přihlašovaného vynálezu.

-9• ·♦ ·«···· • · ♦ · · · ·

Tento vynález však ve skutečnosti využívá uspořádání přinejmenším jedné z kladek 25, 32 (v právě popisovaném příkladu to je kladka 32) pro účely rotorové části senzoru, přičemž statorová část, která je jako celek označena odkazovou značkou 34, je umístěna na jednom z ramen nebo polokleeí 22.

Na kladku 32 se umisťuje (výhodně jako součást jediného celku v průběhu výroby takové kladky) součást 36 z feromagnetického materiálu (jako je plastoferit), který má v právě popisovaném příkladu tvar podobající se písmenu “C” s předem stanoveným rozsahem, jako je oblouk 180°.

Statorová součást 34 senzoru výhodně obsahuje dva koncové nástroje nebo snímače 35, jako jsou senzoiy na bázi Hallova jevu, nebo jazýčková relé namontovaná na odpovídajícím ramenu nebo polokleeí 22 v úhlových polohách, které jsou odstupňovány po 90° s ohledem na osu otáčení X32 kladky 32.

Obr. 5 předvádí v podobě dvou vyobrazení, která jsou umístěna nad sebou a která jsou označena jako a) a b), možnou posloupnost otáčení součásti 36 v průběhu jedné otáčky kladky 32 v souladu s otáčením řečené kladky 32 (jak je to předvedeno na obr. 5) ve směru pohybu hodinových ručiček (obr. 5a) nebo proti směru pohybu hodinových ručiček (obr. 5b).

S odkazem na směr pohybu řetězu K, který je ve styku s kladkou 32, lze uvést, že zmíněné dva směry otáčení se mohou považovat za příslušně odpovídající pohyb vlastního řetězu K dopředu a dozadu.

V této souvislosti je vhodné připomenout, že v této patentové přihlášce používaný výraz “dopředu” označuje směr pohybu řetězu, který odpovídá směru pohybu přenášeného na řetěz K tehdy, když se osa kliky jízdního kola roztáčí ve směru, jenž způsobuje jízdu celého jízdního kola dopředu.

Dvě části a) a b) vyobrazení na obr. 6 obdobně představují dvě časová schémata odpovídající chování výstupních signálů dvou koncových nástrojů nebo snímačů 3, přičemž tyto signály jsou označeny odkazovými značkami 351 a 352 a mohou být společně považovány za druhý signál, jenž se vytváří tehdy, když se řetěz K pohybuje příslušně dopředu (signály 351 a 352 na obr. 6a) a dozadu (signály 351 a 352 na obr. 6b).

Zmíněné signály se ve své přirozenosti jeví jako signály logického typu (tzn. signály, které střídavě představují vysokou logickou úroveň a nízkou logickou úroveň podle toho, zda • · · · ···· · · · · · · · • ·· · · · · · · · · ······ · · · · · ····· ···· ··* ·♦ ·· ··· ·· ···

-10příslušný koncový nástroj nebo snímač 35 momentálně pochází před magnetickou součástí 36 nebo v určité vzdálenosti od ní).

Na základě logické kombinace signálů 351 a 352, které generují koncové nástroje nebo snímače 35, je možně jednoznačně určovat, zda se pohyb kladky 32 (a tím i řetězu K) koná jedním směrem nebo druhým směrem. Toto všechno se koná podle postupů, které jsou samy o sobě známé (například používání takzvaných “optických kodérů”), a proto tato záležitost nevyžaduje podrobnější vysvětlování.

To, co bylo v předcházejícím textu uvedeno v souvislosti se senzorem 2, se vztahuje také na senzor 3. Ve skutečností platí, že zkušený odborník v této oblasti techniky je na základě uváděných znaků schopen určovat řešení, která budou funkčně rovnocenná zde popisovanému technickému řešení.

Konkrétně lze uvést, že zmiňovaná snímací činnost se může provádět například s použitím kladky 25 namísto kladky 32 nebo jinak s použitím senzorů nebo snímačů 35, které se odlišují od popsaného snímače, popřípadě se opět mohou používat dva snímače, z nichž jeden je přidružen k jedné kladce a druhý je přidružen ke druhé kladce.

Mělo by však být řečeno, že především z technologického hlediska (za předpokladu použití součásti 36 z magnetického materiálu na kladce 32) poskytuje právě popisované provedení zvláštní výhodu, která umožňuje uplatňování sestavy jednoduchého, spolehlivého senzoru, jenž navíc vykazuje malou spotřebu elektrické energie a má schopnost plné funkčnosti dokonce i v komplikovaném prostředí, jaké představuje převodový mechanismus jízdního kola.

Jak již bylo v předcházejícím textu uvedeno v souvislosti se spotřebou elektrického proudu, existuje možnost přičlenění (případně v podobě jediného celistvého dílu) součásti 150 k senzoru 2, přičemž tato součást 150 plní funkci elektrického spínače majícího schopnost odpojování senzoru 2 od napěťového zdroje V elektrického proudu tehdy, když aktivizování odpovídající snímací funkce není potřebná.

Konkrétně tehdy, když se spínač 150 nachází v otevřené poloze, není odporová součást v podobě proužku 14 připojena k napěťovému zdroji V, takže nedochází k žádné spotřebě elektrické energie.

Spínač 160 se výhodně propojuje s procesorovou jednotkou 6 prostřednictvím prostředků příslušného vedení 151 takovým způsobem, aby se senzor 2 aktivizoval při provozu pouze tehdy, když procesorová jednotka 6 zjistí nutnost vydání odpovídajícího signálu.

-1199 ·« ···· ·· • · ··· ··· * · · · · · · · · • · · · · · · · ·

Toto se typicky koná tehdy, když procesorová jednotka 6 má připraven (buď v důsledku jeho přijetí z věnčí v podobě výsledku kladného podnětu, který vydává uživatel jízdního kola nebo v důsledku jeho zpracování ve vlastní procesorové jednotce 6 podle konkrétních podmínek činnosti jízdního kola) povel zaměřený na provedení změny převodového poměru na jízdním kole.

Obdobné uspořádám se může uplatňovat v případě senzoru 3, kdy spínač 152, který aktivizuje koncové nástroje nebo snímače 35, provádí spínací činnost pouze tehdy, když přijímá odpovídající aktivační signál z procesorové jednotky 6.

Nyní budou popsány způsoby provádění činnosti řazení převodů předního přesmykače s odkazem na upřednostňované provedení vynálezu, který je právě popisováno a ve kterém se počítá s umístěním pouze senzoru 2 majícího schopnost produkování signálu, jenž po zpracování v procesové jednotce 6 umožňuje určování jak úhlové polohy osy kliky jízdního kola a tím i převodového kola poháněného řečenou osou kliky, tak i směru pohybu řetězu K.

V okamžiku, ve kterém se objevuje potřeba provedení změny převodového poměru předního přesmykače, procesorová jednotka 6 aktivizuje senzor 2 (například sepnutím spínače 150, kterým je typický elektronický spínač jako tranzistor) do funkčního stavu. Odpovídající výstupní signál snímaný na vývodním kolíku 142 umožňuje, aby procesorová jednotka 6 jednoznačně určila uhlovou polohu, kterou klikový čep H1 osy kliky právě zaujímá, jakož i pohyb a směr pohybu příslušného převodového kola a tím i řetězu K.

Na základě uvedených skutečností řečená procesorová jednotka 6 poskytuje příslušnému ovladači (ve zde popisovaném provedení to je ovladač 4 přidružený k přednímu přesmykači) v optimálním předstihu možnost správného přemisťování řetězu při požadovaném řazení převodů, přičemž tato možnost řazení převodů se detekuje za předpokladu, že se řetěz K pohybuje dopředu, a tím se vylučuje jakýkoli pokus o řazení převodů v době, kdy je řetěz nehybný nebo se pohybuje směrem dozadu.

Tento způsob činnosti je schematicky znázorněn na postupovém diagramu nakresleném na obr. 7. Postup začíná výchozím krokem 100, po němž následuje krok 101, ve kterém procesorová jednotka 6 rozlišuje přijímání (nebo v jiném případě zpracovávání) požadavku pro vydání příkazu zjištění polohy řetězu pro účely konkrétního řazení převodů.

Další krok 102 je tím krokem, ve kterém procesorová jednotka 6 aktivizuje senzor 2 pro účely vyprodukování příslušného signálu. Po kroku volby 103 (jejíž funkce bude popsána

-12• ·« ···· ·« ♦ · · · · · · · · · • · · · · · · * · · • * ··· · · · · · • · · · · « « « • · · · · ·«··· · · φ v dalším textu a u níž se předpokládá výstup NE) signál přicházející ze senzoru 2 podstupuje v kroku 104 ověřování toho, zda se řetěz skutečně pohybuje.

Výstup NE z kroku 104 oznamuje, že převodový řetěz K se nepohybuje. Za tohoto stavu se procesorová jednotka 6 vrací zpět ke kroku 103.

Naopak výstup ANO z kroku 104 oznamuje, že se řetěz pohybuje, a proto v následném kroku 105 procesorová jednotka 6 ověřuje, zda signál přicházející ze senzoru 2 oznamuje pohyb řetězu vpřed.

Výstup NE z kroku 105 způsobuje návrat ke kroku 103. V případě, kdy je výstup z kroku 105 kladný, jak to vyjadřuje označení ANO na obr. 7, procesorová jednotka 6 v následujícím kroku 106 ověřuje, zda hodnota signálu ze senzoru 2 indikuje, že řetěz je v takové poloze, která odpovídá jedné z podpůrných částí usnadňujících řazení převodů.

Pokud je v tomto případě výstup NE, pak se také tentokrát procesorová jednotka vrací ke kroku 103. Naopak v případě kladného výstupu ANO vysílá procesorová jednotka 6 do ovladače 4 povel pro řazení převodů (krok 107) a současně vypojuje senzor z činnosti. Ten se pak pohybuje do zadržovacího kroku 108.

Pokud se z různých příčin, které byly konkrétně uvedeny v předcházejícím textu (nehybný řetěz nebo dozadu se pohybující řetěz, řetěz není na zmiňované podpůrné části), dochází k návratu ke kroku 103, pak procesorová jednotka 6 ověřuje to, zda čas, který uplynul od okamžiku, v němž samotná procesorová jednotka 6 přijímala nebo zpracovávala sigjiál pro povel řazení převodů, je delší než předem stanovaná prahová hodnota rovnající se T.

Jestliže je tento interval kratší než prahová hodnota (výstup NE z kroku 103), pak procesorová jednotka 6 opakuje posloupnost kroků, které jsou uvedeny v předcházejícím textu, v zájmu ověřování toho, zda mezitím uživatel znovu zahájil šlapání a tím uvedl řetěz K do pohybu směrem dopředu, takže řetěz se dostává do takové polohy, kde se nachází jedna z odpovídajících podpůrných částí, čímž se vytvářejí příznivé podmínky pro řazení převodů.

Jestliže naopak v průběhu daného časového úseku převládají podmínky, které jsou nepříznivé pro přemisťování řetězu při řazení převodů (výstup ANO z kroku 103), pak procesorová jednotka 6 postupuje ke kroku 109, v důsledku čehož se přijímaný nebo zpracovávaný povel pro řazení převodů vyhodnocuje jako neproveditelný povel kvůli tomu, že hlediska možností jde o chybný povel, a proto se provádí opětné počáteční nastavení pro účely zrušení povelu pro řazení převodů; poté postupuje ke koncovému kroku 110.

• *· φφφφ·· φφ · φ φφφ··· o Φφ Φ · φφφ ·· φ φ φφφ · φφφ φ • •Φ φφ φ φ φ

Φ Φ Φ Φ Φ Φ Φ ΦΦΦ φ» φ

V těchto podmínkách bude procesorová jednotka 6 mít schopnost vysílat k uživateli signál (například zvukový a/nebo světelný signál), jehož účelem je zdůraznění skutečnosti, že, ačkoli uživatel vydal povel pro řazení převodů, chová se takovým způsobem, který není v souladu s daným povelem (například nešlape a ponechává řetěz v nehybnosti nebo šlape směrem dozadu).

Bude pochopitelné, že požadavky na činnost, která jsou uvedeny v předcházejícím textu, se mohou částečně optimálním způsobem realizovat výhradně na základě signálu detekujícího pohyb a směr pohybu řetězu K, přičemž činnost řazení převodů je nutně podmíněna tím, že řetěz K se pohybuje dopředu. V takovém případě je zřejmé, že informace o úhlové poloze převodového kola a tím i další informace o poloze řetězu ve vztahu k řečeným podpůrným částem nejsou k dispozici.

Je samozřejmé, že je jakéhokoli zkreslování principu tohoto vynálezu se mohou konstrukční detaily a provedení široce upravovat s ohledem na to, co je obsahem této přihlášky, aniž by docházelo k překračování rozsahu přihlašovaného vynálezu. Toto se konkrétně týká možnosti uplatňování zásad činností, které jsou uvedeny v předcházejícím textu, ve vztahu na převodové kolo přidružené kose kliky (a tudíž kpříslušnému přesmykači) nebo výhradně k zadnímu přesmykači.

Přinejmenším v podstatě je rovněž možné provádět detekování polohy řetězu K, a to obzvláště polohy řetězu K ve vztahu k ozubení převodového kola, jež se roztáčí na ose kliky, na základě využívání signálu, který generuje senzor, jako je senzor 3 přidružený k napínači řetězu.

Ještě další možná varianta provedení tohoto vynálezu může používat jak senzor 2 pro generování signálu detekujícího úhlovou polohu převodového kola, tak i senzor 3 pro generování signálu detekujícího pohyb a směr pohybu řetězu K. Řešení, které je založeno na používání samotného senzoru 2 však potvrzuje, že je obzvláště výhodné ve smyslu přesnosti a spolehlivostí systému.

Claims (27)

1. Způsob ovládání řazení převodů převodového mechanismu jízdního kola (1), který obsahuje přinejmenším jedno převodové kolo nebo řetězové kolo, na němž se pohybuje převodová součást (K) provádějící přenášení pohybu jako výsledku jejího pohánění v předem stanoveném směru, přičemž řazení převodů se provádí na základě změny styčné pracovní polohy řečené převodové součásti (K) ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu, vyznačující se tím , že obsahuje kroky detekování (3) pohybu a odpovídajícího směru pohybu řečené převodové součásti (K) při přenášení pohybu a řízení změny polohy řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu tehdy, když se řečená převodová součást pohybuje v řečeném daném směru.

2. Způsob ovládání řazení převodů podle nároku 1 uplatňovaný na jízdním kole, v němž přinejmenším jedno převodové kolo nebo řetězové kolo má přinejmenším jednu danou úhlovou polohu, v níž se přemisťování řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu podpůrně usnadňuje, vyznačující se tím , že obsahuje kroky detekování (2) úhlové polohy řečeného přinejmenším jednoho převodového kola nebo řetězového kola a řízení změny polohy řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu tehdy, když je řečené převodové kolo nebo řetězové kolo v takové úhlové poloze, která odpovídá řečené přinejmenším jedné dané úhlové poloze.

3. Způsob ovládání řazení převodů podle nároku 1, vyznačující se tím , že používá senzorové prostředky (2, 3) pro detekování přinejmenším jedné veličiny ze skupiny obsahující úhlovou polohu řečeného přinejmenším jednoho převodového kola nebo řetězového kola a pohyb řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu a odpovídající směr pohybu a že dále zahrnuje provádění voleného aktivování (150, 152) • ·· φ · φ φ φ φ φφ · ···· · · φ φφφφ φ φφ · · φφφ · φ φ φφφφφφ φφφφ φ φφφ φφ φ φφφ φφφ φφ φφ φφφ φφ φφφ «· řečených senzorových prostředků (2, 3) podle povelového požadavku (101) při měnění polohy řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu ve vztahu k přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu.

4. Způsob ovládání řazení převodů podle nároku 2, vyznačující se tím , že přinejmenším jedno převodové kolo nebo řetězové kolo se přidružuje k ose (Cl) kliky řečeného jízdního kola a že řečená přinejmenším jedna předem nastavená poloha řazení převodů odpovídá přinejmenším jedné skupině zubů řečeného převodového kola nebo řetězového kola.

5. Způsob ovládání řazení převodů podle nároku 1, vyznačující se tím , že zahrnuje činnosti detekování pohybu a odpovídajícího směru pohybu řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu přinejmenším v jedné poloze mezi dolní konzolou (Hl) jízdního kola a napínací součástí (22) sdruženou s řečenou převodovou součástí (K) pro přenášení pohybu.

6. Systém pro ovládání řazení převodů převodového mechanismu jízdního kola (1), který obsahuje přinejmenším jedno převodové kolo nebo řetězové kolo, na němž se pohybuje převodová součást (K) provádějící přenášení pohybu jako výsledku jejího pohánění v předem stanoveném směru, přičemž řazení převodů se provádí na základě změny styčné pracovní polohy řečené převodové součásti (K) ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu, vyznačující se tím , že obsahuje přinejmenším jeden detektor (2) pro detekování pohybu a odpovídajícího směru pohybu řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu a pro generování příslušného signálu (142);

řídicí jednotku (6) pro účely řízení změny polohy řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu, a to od počátečního vyslání řečného příslušného signálu (142), ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu tehdy, když se řečená převodová součást pohybuje v řečeném daném směru.

• ·· ······ ·· · ♦ · · · · · · · ··· • ·· · · ··· ·· · ······ ···· · ····· · · · · ··· ·· ·· ··· ·· ···

1Í

Ί. Systém pro ovládání řazení převodů podle nároku 6 uplatňovaný na jízdním kole, v němž přinejmenším jedno převodové kolo nebo řetězové kolo má přinejmenším jednu danou úhlovou polohu, v níž se přemisťování řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu podpůrně usnadňuje, vyznačující se tím ,že řečený přinejmenším jeden senzor (2) generuje příslušný signál (142), který indikuje úhlovou polohu řečeného přinejmenším jednoho převodového kola nebo řetězového kola, a řečená řídicí jednotka (6) je konfigurována pro účely řízení změny polohy řečené převodové součástí (K) pro přenášení pohybu, a to od počátečního vyslání řečného příslušného signálu (142), ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu tehdy, když se řečená převodová součást pohybuje v řečeném daném směru.

8. Systém pro ovládání řazení převodů podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím , že dále obsahuje přinejmenším jeden spínač (150, 152) pro volené aktivizování řečeného přinejmenším jednoho senzoru (2) na základě povelu (101) ke změně polohy řečené ovládací součásti (K) pro přenášení pohybu ve vztahu k řečenému přinejmenším jednomu převodovému kolu nebo řetězovému kolu.

9. Systém pro ovládání řazení převodů podle nároku 7, vyznačující se tím , že řečené přinejmenším jedno převodové kolo nebo řetězové kolo je přidruženo k ose (Cl) kliky a že řečená přinejmenším jedna podpůrná úhlová poloha odpovídá přinejmenším jedné skupině zubů řečeného převodového kola nebo řetězového kola.

10. Systém pro ovládám řazení převodů podle nároku 6, vyznačující se tím , že přinejmenším jeden senzor je přizpůsoben pro přidružení k ose (Cl) kliky řečeného jízdního kola a/nebo k napínací součásti (22), která napíná řečenou převodovou součást (K) pro přenášení pohybu.

11. Senzor pro provádění způsobu ovládání řazení převodů podle kteréhokoli z předchozích nároků laž5, vyznačující se tím , že obsahuje statorovou součást (10), která může být přidružena kose (Cl) kliky řečeného jízdního kola (1) v upevněné, nehybné poloze s ohledem na rám vlastního jízdního kola, a rotorovou součást (20), jež • · · ·· ···· ·· ···· · · · ···

9 99 9 ···· · · může být přidružena k řečené ose (Cl) kliky ve vztahu otočeného unášecího pohybu, přičemž řečená statorová součást (10) a řečená rotorová součást (20) společně vymezují dělič napětí typu potenciometru, kteiý je upraven pro napájení z napájecího napěťového zdroje (V) a který má schopnost vysílat na svém výstupu (141) signál indikující úhlovou polohu řečené rotorové součásti (20) s ohledem na řečenou statorovou součást (10).

12. Senzor podle nároku 11, vyznačující se tím , že k jedné (10) ze součástí, k nimž patří řečená statorová součást (10) a řečená rotorová součást (20), je přidružena součást (14) z elektricky odporového materiálu a že ke druhé (20) ze součástí, k nimž patří řečená statorová součást (10) a řečená rotorová součást (20), je přidružena dotyková součást (20), která má schopnost spolupracovat s řečenou odporovou součástí (14) takovým způsobem, aby vytvářela dělič napětí, v němž hodnota výstupního signálu děliče napětí závisí na poloze řečené dotykové součásti (20) s ohledem na řečenou odporovou součást (14).

13. Senzor podle nároku 12, vyznačující se tím , že k jedné (10) ze součástí, k nimž patří řečená statorová součást (10) a řečená rotorová součást (20), je přidružena další dotyková součást (16), která vymezuje výstupní bod řečeného děliče napětí, a že řečená dotyková součást (20) účinkuje v kluzném vztahu s řečenou odporovou součástí (14) a s řečenou další dotykovou součástí (16).

14. Senzor podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím , že řečená odporová součást (16) má tvar otevřeného kruhu s příslušnými konci (141, 142), na které se přivádí polarizovaný signál (V) řečené odporové součásti.

15. Senzor podle nároku 13, vyznačující se tím , že řečená další dotyková součást (16) má tvar uzavřeného kruhu.

16. Senzor podle nároku 14 nebo 15, vyznačující se tím , že součásti, a to řečená odporová součást (14) a řečená další odporová součást (16), jsou souosé.

• · · · · · · · · · • ·· · · ·4· · ·

17. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 11 až 16, vyznačující se tím , že dále obsahuje referenční dotykovou součást (18), která má schopnost generovat úroveň daného signálu (G) tehdy, když se řečená rotorová součást (20) nachází v poloze daného úhlu ve vztahu k řečené statorové součástí (10).

18. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 14 až 17, vyznačující se tím , že řečená referenční dotyková součást (18) se nachází v takové poloze, která odpovídá jednomu (141) z příslušných konců řečené odporové součástí (14).

19. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 11 až 18, vyznačující se tím , že obsahuje spínačovou součást (150), která může přepínat mezi první činnou polohou, v níž je řečený dělič napětí připojen k napájecímu zdroji (V), a druhou polohou, v níž je řečený dělič napětí odpojen od řečeného napájecího zdroje (V), takže v takovém stavuje spotřeba elektrické energie v senzoru (2) v podstatě nulová.

20. Pohybový senzor pro detekování pohybu a odpovídajícího směru pohybu převodové součástí (K) pro přenášení pohybu v převodovém mechanismu jízdního kola, vyznačující se tím , že obsahuje přinejmenším jedno otočné těleso (32), jež se může otočně pohánět kolem příslušné osy (X32) činností řečené převodové součásti (K) pro přenášení pohybu, poziční součást (36) umístěnou na řečeném přinejmenším jednom otočném tělese (32) a přinejmenším jeden snímač (35), který je umístěn v poloze směřující k řečenému otočnému tělesu (32) a který má schopnost generování přinejmenším jednoho příslušného signálu (351, 352) indikujícího skutečnost, že v důsledku otáčení kolem příslušné osy (X32) řečeného otočného tělesa (32) se řečená poziční součást dostává do polohy naproti vlastní detekované snímačové součásti (35).

21. Senzor podle nároku 20, vyznačující se tím , že řečená poziční součást (36) má, je-li umístěna na řečeném otočném tělese (32), úhlový rozsah 180° s ohledem na řečenou příslušnou osu (X32) otáčení.

22. Senzor podle nároku 21, vyznačující se tím , že obsahuje dva snímače (35), které jsou nastaveny v daném úhlu zvlášť od sebe, přičemž vrchol řečeného úhlu leží na řečené ose (X32) otáčení.

23. Senzor podle nároku 22, vyznačující se tím , že řečené dva snímače (35) jsou nastaveny v daném úhlu 90° zvlášť od sebe, přičemž vrchol řečeného úhlu leží na řečené ose (X32) otáčení.

24. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 20 až 23, vyznačující se tím , že řečená poziční součást (36) se zhotovuje z magnetického materiálu, jako je plastoferít.

25. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 20 až 24, vyznačující se tím , že řečeným otočným tělesem (32) je kladka přidružená k napínači jízdního kola a že řečená poziční součást (36) je zabudována do řečené kladky (32).

26. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 20 až 25, vyznačující se tím , že řečený snímač (35) je umístěn na nosné součásti, která nese řečené otočné těleso (32).

27. Senzor podle nároku 25 a nároku 26, vyznačující se tím , že řečenou nosnou součástí je jedna z poloklecí nebo ramen 22 napínače řetězu jízdního kola (1).

28. Senzor podle kteréhokoli z předcházejících nároků 20 až 27, vyznačující se tím , že řečeným snímačem (35) je snímač na principu Hallova jevu nebo jazýčkové relé.