TW201601969A - 用於自行車之控制裝置 - Google Patents

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Etsuyoshi Watarai
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Shimano Kk
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M25/00Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
    • B62M25/08Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
    • B62K23/02Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips hand actuated
    • B62K23/06Levers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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    • F16H59/02Selector apparatus

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Abstract

提供可實現更為簡單控制的用於自行車之控制裝置。 控制具有複數齒輪級的前變速裝置22及後變速裝置23的變速控制裝置12係具備有輸入變速指示的第1及第2變速操作構件44a、45a、級感測器22c、23c、及訊號控制部20。級感測器22c、23c係檢測前及後變速裝置22、23的齒輪級。訊號控制部20係控制前及後變速裝置22、23。訊號控制部20係在所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過第1及第2變速操作構件44a、45a輸入有預定的變速指示時,以將前及後變速裝置22、23上移或下移的方式進行控制。

Description

用於自行車之控制裝置
本發明係關於控制具有複數齒輪級(gear stage)的第1變速裝置、及具有複數齒輪級的第2變速裝置的至少任一者的用於自行車之控制裝置。
已知一種控制自行車的第1變速裝置(例如前變速器)、及第2變速裝置(例如後變速器)的用於自行車之控制裝置(參照例如專利文獻1)。
習知之用於自行車之控制裝置係具有有關第1及第2變速裝置的齒輪比表格,若使用者輸入上移或下移的變速指示時,按照齒輪比表格上所設定的齒輪比的升序路徑或降序路徑,控制第1變速裝置、第2變速裝置、或第1及第2變速裝置之雙方。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】美國專利第8712656號說明書
習知之用於自行車之控制裝置係必須參照齒輪比表格,因此當將鏈輪替換成齒組為不同者時,必須變更表格的設定。
本發明之課題在提供一種可實現更為簡單控制的用於自行車之控制裝置。
本發明之用於自行車之控制裝置係控制具有複數齒輪級的第1變速裝置及具有複數齒輪級的第2變速裝置的至少任意者的裝置。用於自行車之控制裝置係具備有變速輸入部、檢測部、及控制部。變速輸入部係用以輸入變速指示者。檢測部係檢測第1變速裝置或第2變速裝置的至少一者的齒輪級。控制部係控制第1變速裝置及第2變速裝置。控制部係在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過變速輸入部所輸入預定的變速指示時,以將第1變速裝置及第2變速裝置的至少一者上移或下移的方式進行控制。
在該用於自行車之控制裝置中,在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,使用者透過變速輸入部所輸入預定的變速指示時,控制部係以將第1變速裝置及第2變速裝置的至少一者上移或下移的方式進行控制。在此係在符合預定的條件的狀態下,以將第1變速裝置及第2變速裝置的至少一者上移或下移的方式進行控制,因此可提供可實現更為簡單控制的用於自行車之控制裝置。
檢測部亦可包含:檢測第1變速裝置的齒輪級的第1檢測部、及檢測第2變速裝置的齒輪級的第2檢測部。控制部亦可在藉由第1檢測部所檢測到的齒輪級及藉由第2檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有預定的變速指示時,以將第1變速裝置及第2變速裝置的至少一者上移或下移的方式進行控制。
此時係檢測第1變速裝置及第2變速裝置的齒輪級來進行控制,因此即使第1變速裝置及第2變速裝置具有3以上的齒輪級,亦可檢測齒輪級。
控制部亦可在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合至少1個第1變速條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有第1變速指示時,以將第1變速裝置上移的方式進行控制。
此時,此外,控制部亦可在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合至少1個第1變速條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有第1變速指示時,以將第2變速裝置下移的方式進行控制。
控制部亦可在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合至少1個第2變速條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有第2變速指示時,以將第1變速裝置下移的方式進行控制。
此時,此外,控制部亦可在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合至少1個第2變速條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有第2變速指示時,以將第2變速裝置上移的方式進行控制。
用於自行車之控制裝置亦可另外具備有記憶部,其係記憶有:關於藉由檢測部所檢測的齒輪級的至少1個第1變速條件;及關於藉由檢測部所檢測的齒輪級的至少1個第2變速條件的至少1個協調變速條件。控制部係根據記憶在記憶部的至少1個協調變速條件,將第1變速裝置及第2變速裝置的至少一者進行上移或下移控制。此時若非為齒輪比,而是將包含至少一個第1變速條件、及至少一個第2變速條件的協調變速條件記憶在記憶部,按照所記憶的協調變速條件來進行控制即可。因此,可提供可實現更為簡單控制的用於自行車之控制裝置。
用於自行車之控制裝置亦可另外具備有條件輸入部。至少1個協調變速條件係包含複數協調變速條件,控制部係根據透過條件輸入部所選擇的協調變速條件,控制第1變速裝置及第2變速裝置的至少一者。此時由於可選擇複數協調變速條件的任一者,因此可按照使用者的體力、技術等來進行變速控制。
控制部亦可在使第1變速裝置驅動之後,使第2變速裝置驅動。此時由於第1變速裝置及第1變速裝置未同時進行變速動作,因此即使為例如第1變速裝置及第2變速裝置使鏈條由鏈輪脫鏈而掛在其他鏈輪來進行變速的外裝變速裝置,亦可實現平順的變速。
控制部亦可在使第2變速裝置驅動之後,使第1變速裝置驅動。此時係第1變速裝置及第1變速裝置未同時進行變速動作,因此例如即使為第1變速裝置及第2變速裝置使鏈條由鏈輪脫鏈而掛在其他鏈輪來進行變速的外裝變速裝置,亦可實現平順的變速。
第1變速裝置亦可包含:將鏈條換掛在複數前鏈輪的任一者的前變速器。此時,按照上移或下移的變速指令的前變速器的控制變得較為簡單。
第2變速裝置亦可包含:將鏈條換掛在複數前鏈輪的任一者的後變速器。此時,按照上移或下移的變速指令的後變速器的控制變得較為簡單。
用於自行車之控制裝置亦可另外具備有條件變更輸入部。控制部亦可若透過條件變更輸入部輸入有條件變更指示時,根據條件變更指示,變更協調變速條件所包含的至少1個第1變速條件及至少1個第2變速條 件之中的至少一者。
用於自行車之控制裝置亦可另外具備有設定輸入部。控制部係若透過設定輸入部選擇出第1設定時,在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有預定的變速指示時,以僅將第1變速裝置及第2變速裝置的任何其中一者上移或下移的方式進行控制。
用於自行車之控制裝置亦可另外具備有設定輸入部。控制部亦可若透過設定輸入部選擇出第2設定時,在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過變速輸入部輸入有預定的變速指示時,以將第1變速裝置及第2變速裝置之雙方分別上移或下移的方式進行控制。
藉由本發明,可提供可實現更為簡單控制的用於自行車之控制裝置。
10‧‧‧自行車
12‧‧‧變速控制裝置
16‧‧‧第1變速操作裝置
18‧‧‧第2變速操作裝置
20‧‧‧訊號控制部(控制部之一例)
20a‧‧‧模式按鍵
21‧‧‧微電腦
21a‧‧‧微處理器
21b‧‧‧記憶體(記憶部之一例)
22‧‧‧前變速裝置(第1變速裝置之一例)
22a‧‧‧前控制單元
22b‧‧‧馬達驅動單元
22c‧‧‧齒輪級感測器(檢測部及第1檢測部之一例)
22e‧‧‧馬達
23‧‧‧後變速裝置(第2變速裝置之一例)
23a‧‧‧後控制單元
23b‧‧‧馬達驅動單元
23c‧‧‧齒輪級感測器(檢測部及第2檢測部之一例)
23e‧‧‧馬達
24‧‧‧腳踏車電腦
26‧‧‧鏈條
27‧‧‧骨架
28‧‧‧曲柄旋轉速度感測器
29‧‧‧車輪旋轉速度感測器
30‧‧‧後剎車裝置
31‧‧‧前剎車裝置
32、33、37‧‧‧電氣配線
34‧‧‧電源
35‧‧‧電壓感測器
40a‧‧‧第1基座構件
40b‧‧‧第2基座構件
43a‧‧‧第1剎車桿
43b‧‧‧第2剎車桿
44a‧‧‧第1變速操作構件(變速輸入部之一例)
44b‧‧‧第2變速操作構件(變速輸入部之一例)
45a‧‧‧第2變速操作構件
45b‧‧‧第4變速操作構件
46‧‧‧後鏈輪
47‧‧‧前鏈輪
48‧‧‧電氣配線
49‧‧‧液晶顯示器
50‧‧‧輸出入埠
SW1‧‧‧第1開關
SW2‧‧‧第2開關
SW3‧‧‧第3開關
第一圖係採用本發明之一實施形態之用於自行車之控制裝置的自行車的側面圖。
第二圖係裝載本發明之一實施形態之用於自行車之控制裝置的自行車的車把桿的側面圖。
第三圖係顯示包含本發明之一實施形態之用於自行車之控制裝置的系統構成的概略區塊圖。
第四圖係顯示器的平面放大圖。
第五圖係顯示具有2個前鏈輪的第1變速裝置、及具有10個後鏈輪的第 2變速裝置中的第1控制模式之一例的第1移位表。
第六圖係顯示具有2個前鏈輪及10個後鏈輪的變速裝置中的第2控制模式之一例的第2齒輪移位表。
第七圖係顯示具有2個前鏈輪及10個後鏈輪的變速裝置中的第3控制模式之一例的第3齒輪移位表。
第八圖係顯示具有3個前鏈輪的第1變速裝置及具有10個後鏈輪的第2變速裝置中的第1控制模式之一例的第4移位表。
第九圖係顯示具有3個前鏈輪及10個後鏈輪的變速裝置中的第2控制模式之一例的第5齒輪移位表。
第十圖係顯示具有3個前鏈輪及10個後鏈輪的變速裝置中的第3控制模式之一例的第6齒輪移位表。
以下參照圖示,說明選擇本發明之實施形態。以下之本發明之實施形態的說明僅為例示,並非為限定藉由附件申請專利範圍及該等之均等物所被定義的本發明者。
在第一圖中係描繪本發明之第1實施形態之具備有變速控制裝置12的自行車10。雖描繪公路自行車作為自行車10,變速控制裝置12並非限定於第一圖中所描繪的公路自行車所使用者,亦可適用於包含山路自行車的其他任何類型的自行車。
在第一圖至第三圖中,變速控制裝置12係用於自行車之電動變速系統的一部分。變速控制裝置12係用於自行車之控制裝置之一例,包含第1變速操作裝置16、第2變速操作裝置18。此外,變速控制裝置12係另 外包含訊號控制部20、前變速裝置22(第1變速裝置之一例)、後變速裝置23(第2變速裝置之一例)、腳踏車電腦24、電源34、及電源感測器,亦即電壓感測器35。此外,變速控制裝置12係另外包含曲柄旋轉速度感測器28、及車輪旋轉速度感測器29。前變速裝置22係具有複數第1齒輪級。後變速裝置23係具有複數第2齒輪級。曲柄旋轉速度感測器28係設為用以檢測迴轉速(cadence)。車輪旋轉速度感測器29係設為用以檢測自行車10的速度。
如第一圖及第二圖所示,第1變速操作裝置16及第2變速操作裝置18係設在彎把(drop)型車把桿的彎曲部。第1變速操作裝置16係由車把桿的後方觀看為固定在右側的彎曲部。第1變速操作裝置16係具有固定在彎曲部的第1基座構件40a。在第1基座構件40a係擺動自如地裝設有例如用以將前剎車裝置31(或後剎車裝置30)進行制動操作的第1剎車桿43a。在第1剎車桿43a係設有可繞不同於第1剎車桿43a的軸進行擺動的第1變速操作構件44a及第2變速操作構件45a。第1變速操作構件44a係以可按壓操作第1開關SW1的方式而設。第2變速操作構件45a係以可按壓操作第2開關SW2的方式而設。第1變速操作裝置16係設為用以將後變速裝置23進行變速操作。第1剎車桿43a係透過鮑登型纜線(Bowden cabLe)而機械式連結在前剎車裝置31。
第2變速操作裝置18係與第1變速操作裝置16處於鏡像關係的構件。第2變速操作裝置18係具有由車把桿的後方觀看為固定在左側的第2基座構件40b。在第2基座構件40b係擺動自如地裝設有例如用以將後剎車裝置30進行制動操作的第2剎車桿43b。第2剎車桿43b係設有可繞與第2剎車桿43b交錯的軸進行擺動的第3變速操作構件44b及第4變速操作構件45b。第 3變速操作構件44b係以可按壓操作第3開關SW3的方式而設。第4變速操作構件45b係以可按壓操作第4開關SW4的方式而設。第2變速操作裝置18係設為用以將前變速裝置22進行變速操作。第2變速操作裝置18的第2剎車桿43b係透過鮑登型纜線而機械式連結在後剎車裝置30。
第1變速操作裝置16及18係藉由電氣配線32及33而分別與訊號控制部20作電性連接。其中,亦可在第1變速操作裝置16連結後剎車裝置30及前變速裝置22,在第2變速操作裝置18連結前剎車裝置31及後變速裝置23。
訊號控制部20係控制部之一例。訊號控制部20係設為用以使後變速裝置23及前變速裝置22按照藉由第1變速操作裝置16、第2變速操作裝置18的操作所得之變速訊號、或對應速度的變速訊號來進行變速動作。訊號控制部20係包含微電腦21。
微電腦21係具有微處理器21a及記憶體21b。微處理器21a及記憶體21b係設為用以處理來自包含電壓感測器35的各種感測器及變速控制裝置12的組件的訊號。訊號控制部20係另外包含變速控制程式。變速控制程式係如後所述,對前變速裝置22及後變速裝置23的動作進行控制。變速控制程式係儲存在記憶體21b。
記憶體21b係包含:ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體)元件及RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)元件。
記憶體21b係記憶部之一例,可將後述之協調變速條件M1、M2及M3分別記憶為2個齒輪級用、及3個齒輪級用。
訊號控制部20係如第三圖模式顯示,與變速控制裝置12的其 他零件作電性連接。為了將資料進行傳送及接收,可將與變速控制裝置12的其他零件的通訊,並非藉由有線,而是藉由無線進行通訊,由該揭示清楚自明。
訊號控制部20係解釋及執行用以使變速控制裝置12進行動作的硬體及各種程式的命令(資料、訊號及指令)。其中,訊號控制部20在第三圖中係由單體構成。但是,訊號控制部20亦可構成為其他構成的零件。此外,訊號控制部20亦可藉由設在不同零件的複數控制器所構成。
在本實施形態中,訊號控制部20係具備有模式按鍵20a,其係可選擇:按照第1變速操作裝置16及第2變速操作裝置18的操作進行變速的手動變速模式;及按照自行車10的速度或迴轉速(cadence)等自行車10的行駛狀態進行變速的自動變速模式的2個變速模式。手動模式及自動模式係分別具有:協調控制前變速裝置22及後變速裝置23的同步模式;及個別控制前變速裝置22及後變速裝置23的非同步模式。因此,在手動變速模式及自動變速的變速模式中,可分別藉由模式按鍵20a,擇一地選擇同步模式及非同步模式的變速模式,且可利用所選擇的變速模式來使前變速裝置22及後變速裝置23進行變速動作。當變速模式為同步模式時,例如第五圖所示,在藉由檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,經輸入預定的變速指示時,訊號控制部20係以將前變速裝置22及後變速裝置23的至少一者上移或下移的方式進行控制。在第五圖中,關於上移的預定的齒輪級,前變速裝置22為Low級,後變速裝置23為第3級。
手動變速的同步模式時的第1變速操作裝置16的第1變速操作構件44a及第2變速操作構件45a係用以輸入變速指示的變速輸入部之一 例。同步模式時的第3變速操作構件44b亦可為用以選擇後述之協調變速條件M1、M2及M3的選擇操作部。
其中,變速模式的變更亦可藉由第1變速操作裝置16、第2變速操作裝置18、後述之腳踏車電腦24的操作按鍵B1、B2及B3等操作,取代模式按鍵20a的操作來進行變更。
訊號控制部20係在手動變速模式之時,按照藉由第1變速操作裝置16及第2變速操作裝置18的操作所輸出的訊號,將對前變速裝置22及後變速裝置23個別或協調來控制的訊號輸出至前變速裝置22及後變速裝置23的至少一者。
訊號控制部20係在自動變速模式之時,按照藉由車輪旋轉速度感測器29的輸出所算出的速度訊號,生成對前變速裝置22及後變速裝置23個別或協調來控制的訊號,且輸出至前變速裝置22及後變速裝置23的至少一者。
如第一圖所示,第1變速裝置,亦即前變速裝置22係包含具有複數齒輪級(例如2個或3個齒輪級)的電動前變速器。電動前變速器係將鏈條26換掛在直徑不同的複數(例如2個或3個)前鏈輪47的任一者。在本實施形態中,前鏈輪47係包含:直徑不同的2個前鏈輪47(對應第五圖至第七圖)或直徑不同的3個前鏈輪47(對應第八圖至第十圖)。前鏈輪47係以離自行車的中心軸心由近者朝向遠者,直徑依序變大的方式作配置。
在該實施形態中,若例如前鏈輪47為2個時,前變速裝置22的齒輪級係包含Low級及Top級。在前變速裝置22的齒輪級之中,Low級係位於離自行車的中心軸心為最近的位置,Top級係位於離自行車的中心軸心 為最遠的位置。此外,若例如前鏈輪47為3個時,前變速裝置22的齒輪級係包含Low級、Mid級及Top級。在前變速裝置22的齒輪級之中,Low級係位於離自行車的中心軸心為最近的位置,Top級係位於離自行車的中心軸心為最遠的位置,Mid級係位於該等之間。
如第三圖所示,前變速裝置22係與習知之電動變速器同樣地,具有前控制單元22a、馬達驅動單元22b、齒輪級感測器22c、及馬達22e。齒輪級感測器22c係檢測部及第1檢測部之一例。前控制單元22a係根據按照第1變速操作裝置16或第2變速操作裝置18的操作的變速控制訊號、或按照速度(或迴轉速)的變速控制訊號,來控制馬達驅動單元22b。馬達22e係使前變速裝置22的導鏈器,朝相對骨架27接近及背離的側方移動。
如第一圖所示,第2變速裝置,亦即後變速裝置23係包含具有複數第2齒輪級(例如10個齒輪級)的電動後變速器。電動後變速器係將鏈條26換掛在直徑不同的複數(例如10個)後鏈輪46的任一者。後鏈輪46係以離自行車的中心軸心由近者朝向遠者,直徑依序變小的方式作配置。
在該實施形態中,例如後變速裝置23的齒輪級係包含第1級至第10級。在後變速裝置23的齒輪級之中,第1級係位於離自行車的中心軸心為最近的位置,第10級係位於離自行車的中心軸心為最遠的位置。
如第三圖所示,後變速裝置23係與習知之電動變速器同樣地,具有後控制單元23a、馬達驅動單元23b、齒輪級感測器23c、及馬達23e。齒輪級感測器23c係檢測部及第2檢測部之一例。後控制單元23a係根據按照第1變速操作裝置16或第2變速操作裝置18的操作的變速控制訊號、或按照速度(或迴轉速)的變速控制訊號,來控制馬達驅動單元23b。馬達23e係 使後變速裝置23的導鏈器朝由骨架27接近、背離的側方移動。
腳踏車電腦24係具有微處理器、及記憶體。腳踏車電腦24係如第三圖所示,藉由電氣配線48而與訊號控制部20作電性連接。藉此可接收來自其他零件的各種資料(速度、迴轉速、齒輪級等)。如第四圖所示,腳踏車電腦24係具有液晶顯示器49、藉由USB(Universal Serial Bus,通用串列匯流排)埠等所構成的輸出入埠50、及作為用以選擇協調變速條件M1、M2及M3的條件輸入部之一例的操作按鍵B1、B2及B3。
如第四圖所示,在液晶顯示器49係顯示有速度、迴轉速、行駛距離、前變速裝置22及後變速裝置23的齒輪級、電源34的功率階位(power level)。此外,在液晶顯示器49係可顯示:表示選擇後述之協調變速條件M1、M2及M3之任意者的條件顯示部52;及表示前變速裝置22的齒輪級為2個或3個的級標記54。級標記54係例如為3個時係有3個圓亮燈,為2個時則有2個圓亮燈。
電源34係設在例如自行車10的骨架27。電源34係包含例如可充電二次電池、大容量電容器等蓄電元件。在本實施形態中,電源34係使用可充電鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池。電源34的最大蓄電電壓為例如8.4伏特。電源34係對第1變速操作裝置16及第2變速操作裝置18、訊號控制部20、前變速裝置22、後變速裝置23、腳踏車電腦24等變速控制裝置12的各零件供給電力。
如第二圖及第三圖所示,電源34及訊號控制部20係藉由電氣配線37作電性連接。藉此,電力被供給至訊號控制部20。此外,透過訊號控制部20,電力被供給至第1變速操作裝置16及第2變速操作裝置18、及腳 踏車電腦24。電氣配線37係將變速訊號(FSS、RSS)及齒輪級訊號(DATA)在訊號控制部20與前變速裝置22及後變速裝置23之間進行傳達。電氣配線32及33及37為2芯配線。在本實施形態中,PLC(Power Line Communication,電力線通訊)電路基板設在訊號控制部20、前變速裝置22、及後變速裝置23。
在本實施形態中,由於將第1齒輪級為2個或3個的前變速裝置22、及第2齒輪級為10個的後變速裝置23加以組合,因此可得最大為30的齒輪級的組合。
在此,若為同步模式之時,在齒輪級感測器22c及齒輪級感測器23c的至少一者所檢測到的齒輪級,符合預定的變速條件的狀態下,使用者僅操作用於上移的第1變速操作構件44a及用於下移的第2變速操作構件45a,訊號控制部20係以將前變速裝置22及後變速裝置23的至少一者上移或下移的方式進行控制。其中,3個協調變速條件M1、M2及M3係分別包含:關於藉由齒輪級感測器22c及齒輪級感測器23c所檢測的齒輪級的至少1個第1變速條件、及關於藉由齒輪級感測器22c及齒輪級感測器23c所檢測的齒輪級的至少1個第2變速條件。第1變速條件係例如用以上移的條件,第1變速條件係例如用以下移的條件。其中,在第五圖至第十圖中,將後變速裝置23的齒輪級的群組記載為CS,將前變速裝置22的齒輪級的群組記載為FC。
在本實施例中,前變速裝置22的齒輪級係若前鏈輪47為2個時(對應第五圖至第七圖),包含Low級及Top級,若前鏈輪47為3個時(對應第八圖至第十圖),包含Low級、Mid級及Top級。此外,後變速裝置23的齒輪級係包含第1至第10級。
接著,參照第五圖至第七圖,說明前鏈輪47為2個時的手動變速的同步模式的3個協調變速條件M1、M2及M3。
在第五圖至第七圖中,前鏈輪47為2個時的協調變速條件M1、M2及M3係分別包含1個第1變速條件及第2變速條件。第1變速條件係以至少將前變速裝置22上移的方式進行控制的條件,第2變速條件係以至少將前變速裝置22下移的方式進行控制的條件。在第五圖所示之協調變速條件M1中,前變速裝置22的齒輪級為Low級、後變速裝置23的齒輪級為第3級時為第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Top級、後變速裝置23的齒輪級為第1級時為第2變速條件。
在第六圖所示之協調變速條件M2中,前變速裝置22的齒輪級為Low級、後變速裝置23的齒輪級為第5級時為第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Top級、後變速裝置23的齒輪級為第2級時為第2變速條件。
在第七圖所示之協調變速條件M3中,前變速裝置22的齒輪級為Low級、後變速裝置23的齒輪級為第7級時為第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Top級、後變速裝置23的齒輪級為第3級時為第2變速條件。
在第五圖所示之協調變速條件M1中,若為上移,至符合協調變速條件M1的第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第3級,且若在符合第1變速條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22上移。其中,如第五圖中虛線箭號 所示,亦可在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
若為下移,至符合協調變速條件M1的第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23下移。接著,使後變速裝置23下移至第1級,且若在符合第1變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22下移。其中,如第五圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在第六圖所示之協調變速條件M2中,若為上移,若藉由第1變速操作構件44a的操作,訊號控制部20使後變速裝置23上移至第5級時,即成為符合第1變速條件的狀態。因此,訊號控制部20係以接下來的第1變速操作構件44a的操作,至少使前變速裝置22上移。因此,上移的時序比協調變速條件M1為更慢。此時亦可在前變速裝置22上移前或上移後,使後變速裝置23下移。
若為下移,若藉由第2變速操作構件45a的操作,訊號控制部20使後變速裝置23下移至第2級時,即成為符合第2變速條件的狀態。因此,訊號控制部20係以接下來的第2變速操作構件45a的操作,至少使前變速裝置22下移。因此,下移的時序比協調變速條件M1為更快。此時亦可在前變速裝置22下移前或下移後,使後變速裝置23上移。
在第七圖所示之協調變速條件M3中,若為上移,若藉由第1變速操作構件44a的操作,訊號控制部20使後變速裝置23上移至第7級時,即成為符合第1變速條件的狀態。因此,訊號控制部20係以接下來的第1變速操作構件44a的操作,至少使前變速裝置22上移。因此,上移的時序比協 調變速條件M2為更慢。此時亦可在前變速裝置22上移前或上移後,使後變速裝置23下移。
若為下移,若藉由第2變速操作構件45a的操作,訊號控制部20使後變速裝置23下移至第3級時,即成為符合第2變速條件的狀態。因此,訊號控制部20係以接下來的第2變速操作構件45a的操作,至少使前變速裝置22下移。因此,下移的時序比協調變速條件M2為更快。此時亦可在前變速裝置22下移前或下移後,使後變速裝置23上移。
接著,參照第八圖至第十圖,說明前鏈輪47為3個時的手動變速的同步模式的3個協調變速條件M1、M2及M3。
在第八圖至第十圖中,前鏈輪47為3個時的協調變速條件M1、M2及M3係分別包含2個第1變速條件及第2變速條件。其中一方第1變速條件係至少將前變速裝置22由Low級上移至Mid級的條件。另一方第1變速條件係至少將前變速裝置22由Mid級上移至Top級的條件。
其中一方第2變速條件係至少將前變速裝置22由Top級下移至Mid級的條件。另一方第2變速條件係至少將前變速裝置22由Mid級下移至Low級的條件。
在第八圖所示之協調變速條件M1中,前變速裝置22的齒輪級為Low級、後變速裝置23的齒輪級為第5級時為其中一方第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Mid級、後變速裝置23的齒輪級為第8級時為另一方第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Top級、後變速裝置23的齒輪級為第2級時為其中一方第2變速條件。前變速裝置22的齒輪級為Mid級、後變速裝置23的齒輪級為第1級時為另一方第2變速條件。
在第九圖所示之協調變速條件M2中,前變速裝置22的齒輪級為Low級、後變速裝置23的齒輪級為第5級時為其中一方第1變速條件。前變速裝置22的齒輪級為Mid級、後變速裝置23的齒輪級為第7級時為另一方第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Top級、後變速裝置23的齒輪級為第3級時為其中一方第2變速條件。前變速裝置22的齒輪級為Mid級、後變速裝置23的齒輪級為第2級時為另一方第2變速條件。
在第十圖所示之協調變速條件M3中,前變速裝置22的齒輪級為Low級、後變速裝置23的齒輪級為第4級時為其中一方第1變速條件。前變速裝置22的齒輪級為Mid級、後變速裝置23的齒輪級為第9級時為另一方第1變速條件。此外,前變速裝置22的齒輪級為Top級、後變速裝置23的齒輪級為第3級時為其中一方第2變速條件。前變速裝置22的齒輪級為Mid級、後變速裝置23的齒輪級為第2級時為另一方第2變速條件。
在第八圖所示之協調變速條件M1中,若為上移,至符合協調變速條件M1的其中一方第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第5級,且若在符合其中一方第1變速條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Low級上移至Mid級。其中,亦可如第八圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
在該狀態下,至符合協調變速條件M1的另一方第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第8級,且若在符合另一方第1變速 條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Mid級上移至Top級。其中,在另一方第1變速條件的情形下,亦可如第八圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
若為下移,至符合協調變速條件M1的其中一方第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23下移。接著,使後變速裝置23下移至第2級,且若在符合其中一方第2變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Top級下移至Mid級。其中,如第八圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在該狀態下,至符合協調變速條件M1的另一方第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23下移。接著,使後變速裝置23下移至第1級,且若在符合另一方第2變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Mid級下移至Low級。其中,在另一方第2變速條件的情形下,亦如第八圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在第九圖所示之協調變速條件M2中,若為上移,至符合協調變速條件M1的其中一方第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第5級,且若在符合其中一方第1變速條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Low級上移 至Mid級。其中,亦可如第九圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
在該狀態下,至符合協調變速條件M2的另一方第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第7級,且若在符合另一方第1變速條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Mid級上移至Top級。其中,為另一方第1變速條件的情形下,亦可如第九圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
若為下移,符合協調變速條件M2的其中一方第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23下移。接著,使後變速裝置23下移至第3級,且若在符合其中一方第2變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Top級下移至Mid級。其中,如第九圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在該狀態下,至符合協調變速條件M2的另一方第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23下移。接著,使後變速裝置23下移至第2級,且若在符合另一方第2變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Mid級下移至Low級。其中,在另一方第2變速條件的情形下,亦如第九圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在第十圖所示之協調變速條件M3中,若為上移,至符合協調變速條件M3的其中一方第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第4級,且若在符合其中一方第1變速條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Low級上移至Mid級。其中,亦可如第十圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
在該狀態下,至符合協調變速條件M3的另一方第1變速條件為止,若操作第1變速操作構件44a,訊號控制部20係每次使後變速裝置23上移。接著,使後變速裝置23上移至第9級,且若在符合另一方第1變速條件的狀態下操作第1變速操作構件44a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Mid級上移至Top級。其中,在另一方第1變速條件的情形下,亦如第八圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22上移後或上移前,使後變速裝置23下移。
若為下移,至符合協調變速條件M3的其中一方第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置23下移。接著,使後變速裝置23下移至第3級,且若在符合其中一方第2變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Top級下移至Mid級。其中,如第十圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在該狀態下,至符合協調變速條件M3的另一方第2變速條件為止,若操作第2變速操作構件45a時,訊號控制部20係每次使後變速裝置 23下移。接著,使後變速裝置23下移至第2級,且若在符合另一方第2變速條件的狀態下操作第2變速操作構件45a時,如實線箭號所示,訊號控制部20係使前變速裝置22由Mid級下移至Low級。其中,在另一方第2變速條件的情形下,亦如第十圖中虛線箭號所示,在前變速裝置22下移後或下移前,使後變速裝置23上移。
在如上所示之構成的變速控制裝置12中,係在預定的齒輪級中,以將前變速裝置22及後變速裝置23的至少一者上移或下移的方式進行控制,因此可提供可實現更為簡單控制的用於自行車之控制裝置。
<其他實施形態>
以上說明本發明之一實施形態,惟本發明並非限定於上述實施形態,可在未脫離發明要旨的範圍內作各種變更。尤其,本說明書中所記載之複數實施形態及變形例係可視需要作任意組合。
(a)在上述實施形態中,係例示前變速器作為第1變速裝置,例示後變速器作為第2變速裝置,惟本發明並非限定於此。例如,第1變速裝置亦可為內裝變速器或齒輪箱。此外,第2變速裝置亦可為內裝變速輪轂。
(b)上述實施形態中所揭示之齒組及協調變速條件為一例,本發明並非限定於該等。具體而言,在上述實施形態中,協調變速條件為3種,惟並非侷限於此,亦可具備有2種以下的協調變速條件,亦可具備有4種以上的協調變速條件。
此外,協調變速條件M1、M2及M3的第1變速條件及第2變速條件亦可構成為可變更。此時,訊號控制部20亦可根據透過作為條件變 更輸入部的輸出入埠50所輸入的條件變更指示,變更協調變速條件M1、M2及M3的第1變速條件及第2變速條件。該條件變更指示亦可藉由未圖示的個人電腦等資訊終端所記憶之用於變更變速條件之程式所生成。
(c)在上述實施形態中係在剎車桿設有第1變速操作構件44a及第2變速操作構件45a,但是第1變速操作構件及第2變速操作構件亦可有別於剎車桿而另外設在例如車把桿上。
(d)在上述實施形態中,係在手動變速的同步模式之時,藉由第1變速操作構件44a進行上移操作,且藉由第2變速操作構件45a進行下移操作,但是,該等設定係可藉由軟體來任意設定。例如可藉由第1變速操作構件44a,以進行上移操作及下移操作的任何其中一者的方式進行設定,亦可藉由第2變速操作構件45a,以進行上移操作及下移操作的任何另一者的方式進行設定。
(e)在上述實施形態中,以手動變速的同步模式的情形為例來說明本發明,惟本發明並非限定於此。例如,亦可在自動變速的同步模式適用本發明。此時,變速輸入部亦可為藉由速度或迴轉速,訊號控制部20所生成的變速訊號。
(f)在上述實施形態中,亦可構成為訊號控制部20在藉由齒輪級感測器22c及23c的至少一者所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,若選擇出第1設定時,僅將作為第1變速裝置的前變速裝置22,以上移或下移的方式進行控制,若選擇出第2設定時,則將作為第1變速裝置的前變速裝置22及作為第2變速裝置的後變速裝置23之雙方,以上移或下移的方式進行控制。具體而言,訊號控制部20係若選擇出第1設定時,亦可如第 五~十圖中以實線箭號所示,僅使前變速裝置22上移或下移。此外,訊號控制部20係若選擇出第2設定時,亦可如第五~十圖中以虛線箭號所示,在使前變速裝置22上移或下移前,使後變速裝置23上移或下移,亦可在使前變速裝置22上移或下移之後,使後變速裝置23上移或下移。此時,腳踏車電腦24的操作按鍵B1、B2及B3為設定輸入部之一例,級標記54係構成為在選擇出第1設定的情形、及選擇出第2設定的情形下,亮燈模式(包含例如常時亮燈及亮滅等)為不同。
(g)在上述實施形態中,亦可構成為訊號控制部20係若第2變速操作裝置18的第3變速操作構件44b被操作時,該時點中的前變速裝置22的齒輪級並非為Top級的情形下,係使前變速裝置22強制上移,若第2變速操作裝置18的第4變速操作構件45b被操作時,該時點中的前變速裝置22的齒輪級並非為Low級的情形下,則使前變速裝置22強制下移。
12‧‧‧變速控制裝置
16‧‧‧第1變速操作裝置
18‧‧‧第2變速操作裝置
20‧‧‧訊號控制部(控制部之一例)
20a‧‧‧模式按鍵
21‧‧‧微電腦
21a‧‧‧微處理器
21b‧‧‧記憶體(記憶部之一例)
22‧‧‧前變速裝置(第1變速裝置之一例)
22a‧‧‧前控制單元
22b‧‧‧馬達驅動單元
22c‧‧‧齒輪級感測器(檢測部及第1檢測部之一例)
22e‧‧‧馬達
23‧‧‧後變速裝置(第2變速裝 置之一例)
23a‧‧‧後控制單元
23b‧‧‧馬達驅動單元
23c‧‧‧齒輪級感測器(檢測部及第2檢測部之一例)
23e‧‧‧馬達
24‧‧‧腳踏車電腦
28‧‧‧曲柄旋轉速度感測器
29‧‧‧車輪旋轉速度感測器
32、33、37‧‧‧電氣配線
34‧‧‧電源
35‧‧‧電壓感測器
44‧‧‧變速操作構件
45‧‧‧變速操作構件
48‧‧‧電氣配線
49‧‧‧液晶顯示器
50‧‧‧輸出入埠

Claims (15)

  1. 一種用於自行車之控制裝置,其係控制具有複數齒輪級的第1變速裝置及具有複數齒輪級的第2變速裝置的至少任意者的用於自行車之控制裝置,其特徵為:具備有:用以輸入變速指示的變速輸入部;檢測前述第1變速裝置或前述第2變速裝置的至少一者的齒輪級的檢測部;及控制前述第1變速裝置及前述第2變速裝置的控制部,前述控制部係在藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過前述變速輸入部輸入有預定的變速指示時,以將前述第1變速裝置及前述第2變速裝置的至少一者上移或下移的方式進行控制。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述檢測部係包含:檢測前述第1變速裝置的齒輪級的第1檢測部、及檢測前述第2變速裝置的齒輪級的第2檢測部,前述控制部係在藉由前述第1檢測部所檢測到的齒輪級及藉由前述第2檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過前述變速輸入部有輸入預定的變速指示時,以將前述第1變速裝置及前述第2變速裝置的至少一者上移或下移的方式進行控制。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述控制部係在藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合至少1個第1變速條件的 狀態下,透過前述變速輸入部輸入有第1變速指示時,以將前述第1變速裝置上移的方式進行控制。
  4. 如申請專利範圍第3項之用於自行車之控制裝置,其中,前述控制部係在藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合前述至少1個第1變速條件的狀態下,透過前述變速輸入部輸入有第1變速指示時,以將前述第2變速裝置下移的方式進行控制。
  5. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述控制部係在藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合至少1個第2變速條件的狀態下,透過前述變速輸入部輸入有第2變速指示時,以將前述第1變速裝置下移的方式進行控制。
  6. 如申請專利範圍第5項之用於自行車之控制裝置,其中,前述控制部係藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合前述至少1個第2變速條件,透過前述變速輸入部輸入有第2變速指示時,以將前述第2變速裝置上移的方式進行控制。
  7. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,另外具備有記憶部,其係記憶有:關於前述藉由檢測部所檢測的齒輪級的至少1個第1變速條件、及關於前述藉由檢測部所檢測的齒輪級的至少1個第2變速條件的至少1個協調變速條件,前述控制部係根據記憶在前述記憶部的至少1個協調變速條件,將前述第1變速裝置及前述第2變速裝置的至少一者進行上移或下移控制。
  8. 如申請專利範圍第7項之用於自行車之控制裝置,其中,另外具備有 條件輸入部,至少1個協調變速條件係包含複數協調變速條件,前述控制部係根據透過前述條件輸入部所選擇的協調變速條件,控制前述第1變速裝置及前述第2變速裝置的至少一者。
  9. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述控制部係在使前述第1變速裝置驅動之後,使前述第2變速裝置驅動。
  10. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述控制部係在使前述第2變速裝置驅動之後,使前述第1變速裝置驅動。
  11. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述第1變速裝置係包含:將鏈條換掛在複數前鏈輪的任一者的前變速器。
  12. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,前述第2變速裝置係包含將前述鏈條換掛在複數後鏈輪的任一者的後變速器。
  13. 如申請專利範圍第7項之用於自行車之控制裝置,其中,另外具備有條件變更輸入部,前述控制部係若透過前述條件變更輸入部輸入有條件變更指示時,根據前述條件變更指示,變更前述協調變速條件所包含的前述至少1個第1變速條件及前述至少1個第2變速條件之中的至少一者。
  14. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,另外具備有設定輸入部,前述控制部係若透過前述設定輸入部選擇出第1設定時,在藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過前述變速輸入部輸入有預定的變速指示時,以僅將前述第1變速裝置及前述第2 變速裝置的任何其中一者上移或下移的方式進行控制。
  15. 如申請專利範圍第1項之用於自行車之控制裝置,其中,另外具備有設定輸入部,前述控制部係若透過前述設定輸入部選擇出第2設定時,在藉由前述檢測部所檢測到的齒輪級符合預定的條件的狀態下,透過前述變速輸入部輸入有預定的變速指示時,以將前述第1變速裝置及前述第2變速裝置之雙方分別上移或下移的方式進行控制。
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