505753 A7 B7 五、發明説明（彳） 發明所屬技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明涉及變速裝置’特別是’對安裝在自行車上的 具有多個變速級的變速裝置進行變速控制的自行車用變速 控制裝置。 現有技術 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近年來，在自行車上安裝的能夠以電動或液壓氣壓進 行變速的變速裝置已經公知。例如，作爲設置在後輪上的 、具有多個不同齒數的鏈輪片和拔鏈器的外裝變速裝置， 已公知的有特開平8 - 1 1 3 1 8 2號公報所公開的利用 馬達進行變速的變速裝置。這種變速裝置，能夠進行根據 速度進行的自動變速和通過操作變速操作部進行的手動變 速。並且，根據速度和變速操作輸出變速信號，變速控制 裝置根據輸出的變速信號對馬達進行控制從而實現變速裝 置的變速。這樣的變速裝置，特別是外裝變速裝置，在進 行變速動作時，是通過拔鏈器將鏈條在多個鏈輪片之間進 行轉換，對於這種外裝變速裝置的鏈輪片，爲了能夠平滑 而迅速地實現鏈條的轉換，在鏈輪片上設有轉換用的特別 的變速齒，而且相鄰的鏈輪片之間變速齒的相位相符。此 外，只在一處設有變速齒的小直徑的鏈輪片的齒數，通常 爲，每回轉一週可使得鏈條的內鏈節與外鏈節二者彼此交 替錯開的奇數。 在依據變速信號進行變速時，一旦鏈條的外鏈節或者 內鏈節掛到變速齒上，鏈條便能夠轉換到另一個鏈輪片上 石氏張尺度適用中—國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐) -4- 505753 A7 B7 五、發明説明（2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 。因此，在鏈輪片上只在一處設有變速齒的場合，當經過 最初回轉的一週外鏈節或者內鏈節掛到變速齒上時，最多 回轉一週即可完成變速動作。但是，若最初回轉一週時掛 在變速齒上的是另一方鏈節，則在再回轉一週而使得外鏈 節或內鏈節掛到變速齒上之前變速動作尙未完成，因而到 變速動作完成最多需要回轉兩周。而在鏈輪片的兩處以上 設有變速齒的場合，與變速齒的設置處數相應地，可使變 速動作快速完成。 發明內容 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲前述現有技術的結構，當自動變速時發生諸如急 劇減速或急劇加速等速度的急劇變化時，或者，通過變速 操作一氣進行橫跨多個變速級的變速時，有時會影響變速 裝置平滑地進行動作。例如，在自動變速時，當以齒數少 的高速檔高速行駿的過程中實施緊急制動而減速時，有時 會出現變速裝置跟隨與該速度相對應的檔數，甩開相位相 付的本應變速的變速國而一^氣進行多級變速的情況。這種 一氣進行的變速動作，使得變速動作不能夠平滑地進行而 變成伴隨著衝擊進行的變速動作。這種現象，在自動變速 時的急劇加速和通過手動操作進行橫跨多個變速級的一氣 的變速動作時也同樣會發生。 本發明的任務是，作爲自行車用變速裝置的變速控制 裝置，橫跨多個變速級的變速動作能夠平滑而較少衝擊地 進行。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 505753 A7 B7 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 方案1所涉及的自行車用變速控制裝置，作爲對安裝 在自行車上的具有多個變速級的變速裝置進行變速控制的 裝置，具有：變速信號輸出裝置、變速控制裝置、以及、 變速信號等待裝置；變速信號輸出裝置，是輸出旨在使變 速裝置變速的變速信號的裝置。變速控制裝置，是根據輸 出的變速信號使變速裝置變速的裝置。變速信號等待裝置 ’是在變速信號輸出部輸出變速信號後，使新的變速信號 等待輸出的裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該變速控制裝置中，當有變速信號輸出時，通過變 速控制裝置使變速裝置進行一個變速級的變速動作。在進 行橫跨多個變速級的連續的變速動作時，當一個變速信號 輸出時，下一個變速信號例如要一直等到變速裝置的一級 變速動作完成。因此，即使在進行連續的變速動作的場合 ’也能夠使變速動作一個變速級一個變速級可靠地進行。 在這裡，在進行橫跨多個變速級的連續變速動作時，使新 的變速信號等待輸出，因此，即使在進行橫跨多個變速級 變速動作的場合，變速信號也不會連續輸出，可使得橫跨 多個變速級的變速動作平滑而較少產生衝擊地進行。 方案2所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1所 說的裝置，還具有檢測自行車車速的車速檢測裝置。在這 種場合，根據車速輸出變速信號，從而使得自動變速成爲 可能。 方案3所涉及的自行車用變速控制裝置，在方案2所 說的裝置中’變速信號輸出裝置，與車速檢測裝置相連接 本i氏張尺度適财關家縣（CNS ) A4規格（210X297公釐) -6- 505753 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，變速信號輸出裝置根據車速檢測裝置的車速檢測結果輸 出變速信號。在這種場合，實現了根據車速進行變速的自 動變速裝置，該自動變速中的橫跨多個變速級的變速動作 能夠平滑而較少產生衝擊地進行。 方案4所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1所 說的裝置，變速信號輸出裝置與用來對變速裝置進行變速 操作的變速操作裝置相連接，變速信號輸出裝置根據變速 操作裝置的操作輸出變速信號。在這種場合，實現了按照 變速操作進行變速的手動變速，手動變速中的橫跨多個變 速級的變速動作能夠平滑而較少產生衝撃地進行。 方案5所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1至 4之一所說的裝置，作爲變速信號等待裝置，在變速信號 輸出之後，使新的變速信號僅等待預定的等待時間後輸出 。在這種場合，通過將等待時間例如設定爲各變速動作的 最大變速時間，可使得一個變速級的變速動作可靠地進行 ，橫跨多個變速級的變速動作能夠平滑而較少產生衝擊地 進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 方案6所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案5所 說的裝置，等待時間是預先確定的固定時間。在這種場合 ，通過將等待時間例如設定爲各變速級在較低速下的變速 時間中的最大變速時間，使得各個變速以固定時間間隔實 施，使控制變得容易。 方案7所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案6所 說的裝置，等待時間，包括向一個方向進行變速時的固定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7- 505753 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的第1時間、以及、向另一個方向變速時的固定的第2時 間。在這種場合，對於向高速檔方向的變速與向低速檔方 向的變速能夠分別設定等待時間’因此’可使得可較快完 成的從高速檔向低速檔的變速動作迅速進行。 方案8所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案5所 說的裝置，等待時間，是隨著車速檢測裝置的車速檢測結 果而相應地變動的時間。在這種場合’可使得變速動作按 照隨著車速而變動的變速時間一個變速級一個變速級地迅 速進行。 方案9所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案8所 說的裝置，作爲等待時間，車速檢測結果越快其設定値越 短。在這種場合，在變速時間變得較短的高速行駛時，等 待時間與其相應地設定得較短，因此，能夠使變速動作更 爲迅速地進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 方案1 0所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案8 或9所說的裝置，等待時間，包括向一個方向變速時的變 動的第3時間、以及、向另一個方向變速時的變動的第4 時間。在這種場合，對於向高速檔方向的變速與向低速檔 方向的變速能夠分別設定等待時間，因此，可使得可較快 完成的從高速檔向低速檔的變速動作迅速進行。 方案1 1所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案2 至4之一所說的裝置，車速檢測裝置包括檢測自行車車輪 的轉數的車輪轉數檢測部，作爲變速信號等待裝置，在變 速信號輸出之後，使新的變速信號按照車輪轉數檢測部的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 505753 A7 B7 五、發明説明（6 ) 檢測結果等待輸出。在這種場合，能夠使變速信號的輸出 按照最多車輪迴轉一週或兩周即可完成的變速動作進行等 待’因此，能夠與變速動作的完成同步地、無無謂輸出地 可靠輸出。 方案1 2所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案 1 1所說的裝置，作爲變速信號等待裝置，一直到車輪轉 數檢測部檢測到車輪迴轉一週以上之前使新的所說變速信 號等待輸出。在這種場合，一直到車輪迴轉一週以上之前 ’不向變速控制部輸出變速信號，因此，能夠與變速動作 同步地、無無謂輸出地輸出變速信號。 方案1 3涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1 1 或1 2所說的裝置，車輪轉數檢測部，具有在車輪周向上 拉開間隔設置的多個檢測件、以及、固定在自行車上的隨 著檢測件的經過而輸出檢測信號的傳感器部，根據所說傳 感器部輸出的檢測信號的數量檢測出車輪的轉數。在這種 場合，利用傳感器部隨著檢測件的經過而輸出的檢測信號 能夠以與檢測件個數的倒數爲單位較精細地檢測出車輪的 轉數。 方案1 4所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1 至4之一所說的裝置，還具有對自行車的回轉部的轉數進 行檢測的轉數檢測部，作爲變速信號等待裝置，在變速信 號輸出之後，使新的變速信號按照轉數檢測部的檢測結果 等待輸出。在這種場合，能夠使變速信號的輸出按照隨著 自行車的車輪或曲柄或鏈輪或鏈輪片或滑輪等回轉部的回 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 505753 A7 B7 五、發明説明（7 ) 轉而完成的變速動作進行等待，因此，能夠與變速動作的 完成同步地、無無謂輸出地可靠輸出。 方案1 5所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1 至4之一所說的裝置，還具有對自行車的曲柄的轉數進行 檢測的曲柄轉數檢測部，作爲變速信號等待裝置，在變速 信號輸出之後，使新的變速信號按照曲柄轉數檢測部的檢 測結果等待輸出。在這種場合，能夠使變速信號的輸出按 照最多與曲柄所回轉的與變速比相應的轉數即可完成的變 速動作進行等待，因此，能夠與變速動作的完成同步地、 無無謂輸出地可靠輸出。而且，即使在與車輪的回轉相比 變速裝置的回轉較慢的場合曲柄仍是與變速裝置連動地進 行回轉的，因此，能夠以更高的精度檢測出變速的完成。 方案1 6所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案 1 5所說的裝置，作爲變速信號等待裝置，一直到曲柄轉 數檢測部檢測出曲柄回轉一週以上之前使新的變速信號等 待輸出。在這種場合，變速信號是按照通常在相對於曲柄 回轉一週的1 . 3倍到5倍的範圍內進行回轉的後輪的回 轉而輸出的，因此，能夠與變速動作的完成同步地、無無 謂輸出地可靠輸出。 方案1 7所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1 至1 6之一所說的裝置，還具有對自行車的曲柄的回轉速 度進行檢測的曲柄回轉速度檢測部、以及、在曲柄回轉速 度在預定回轉速度以下期間停止從變速信號輸出裝置輸出 變速信號的變速信號停止裝置。當曲柄停止回轉或者低速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ! 4! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 505753 A7 _B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 回轉時，特別是對於外裝變速裝置難以進行變速；而在這 種場合，能夠不在此期間進行變速。因此，能夠避免外裝 變速裝置的控制和變速用執行器等所需要的電能的無謂耗 費，降低電能消耗。 .方案1 8所涉及的自行車用變速控制裝置，如方案1 至1 6之一所說的裝置，還具有對自行車的曲柄的回轉速 度進行檢測的曲柄回轉速度檢測部、以及、在曲柄回轉速 度在預定回轉速度以上期間停止從變速信號輸出裝置輸出 變速信號的變速信號停止裝置。當曲柄停止回轉或者低速 回轉時，特別是對於內裝變速裝置變速容易進行；而在這 種場合，使其能夠在此期間進行變速。因此，能夠避免內 裝變速裝置的控制和變速用執行器等所需要的電能無謂的 耗費，降低電能消耗。 圖面的簡單說明 圖1是採用本發明一實施形式的自行車的側視圖。 圖2是其車把周邊的局部立體圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3是後鏈輪片的主視圖。 圖4是鏈輪片的主視圖。 圖5是鏈輪片的後視圖。 圖6是控制系結構的方塊圖。 圖7是控制部的主程序的流程圖。 圖8是手動變速處理的流程圖。 圖9是第1變速處理的流程圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 505753 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（9 ) 圖號說明 1 0 :自行車 1 9 a、1 9 b :變速操作部 2 .2 a、2 2 b :上變速開關 2 3 a、2 3 b :下變速開關 2 4、2 5 :曲柄 2 Θ :前鏈輪 2 7 :前拔鏈器 2 8 :前外裝變速裝置 31:後外裝變速裝置 3 2 :後鏈輪 3 3 :後拔鏈器 4 0 :變速控制裝置 41:曲柄回轉檢測部 4 2 :車速檢測部 4 2 a :車速檢測件 42b:車速傳感器 5 0 :控制部 發明的實施形式 圖1中，採用本發明一個實施形式的自行車1 0具有 :具有前叉1 3的車架1 2，安裝在前叉1 3上的前輪 1 4，安裝在車架1 2的後部的後輪1 5。在車架1 2的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 505753 A7 B7 五、發明説明（10) 中間的下部，配置有曲柄軸1 6。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖2所示，在前叉1 3的上部，安裝有車把桿1 7 。在車把桿1 7的兩端’分別安裝有前後的制動握桿 1 8 a、1 8 b，在制動握桿1 8 a、1 8 b的內側安裝 有前後的變速操作部1 9 a、1 9 b。制動握桿1 8 a、 1 8 b通過制動線1 8 c、1 8 d與前後的制動裝置2 1 、2 2 (圖1 )相連接。 前後的變速操作部1 9 a、1 9 b，分別具有一對換 高檔用（增速用）的上變速開關2 2 a、2 2 b以及換低 檔用（減速用）的下變速開關2 3 a、2 3 b。各自的上 變速開關22a、2 2b及下變速開關23a 、23b在 手拇指容易操作的位置上沿周向排列。變速操作部1 9 a 、1 9 b與配置於車把桿1 7的中央部位的變速控制裝置 4 0相連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在曲柄軸1 6的兩端，不可轉動地安裝有如圖1所示 前端安裝有腳蹬2 2的左右一對的曲柄2 4、2 5。右側 的曲柄2 5上，安裝有用來檢測曲柄2 5的回轉速度的例 如由磁鐵構成的曲柄檢測件4 1 a。在車架1 2的可與曲 柄檢測件4 1 a相向的位置上，固定有對曲柄檢測件 4 1 a的經過進行檢測的、例如由舌簧開關構成的曲柄傳 感器4 1 b。由上述曲柄檢測件4 1 a及曲柄傳感器 4 1 b構成了曲柄回轉檢測部4 1。利用來自該曲柄傳感 器4 1 b的檢測信號，能夠檢測出曲柄2 4、2 5的轉數 和回轉速度。 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 505753 A7 B7_五、發明説明（M) 在右側的曲柄2 5上，與之一體地形成有例如安裝有 大小3片鏈輪片26a、26b、26c的前鏈輪26。 在前鏈輪2 6的上方，配置有由固定在車架1 2上的馬達 或螺線管等執行器驅動的前拔鏈器2 7。由該前鏈輪2 6 和前拔鏈器2 7構成了前外裝變速裝置2 8。這樣，利用 前拔鏈器2 7，可將鏈條3 0轉換到鏈輪片2 6 a、 經 .濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 社 印 製 2 6 b、2 6 c的某一個鏈輪片上。 在前輪1 4上，安裝有例如由磁鐵構成的4 測件4 2 a。車速檢測部4 2 a在周向上拉開間 置在同一個圓周上。在前叉1 3的、可與車速檢測 4 2 a相向的位置上，固定有例如由舌簧開關構 傳感器4 2 b。由上述車速檢測件4 2 a和車速傳 4 2 b構成了用於檢測自行車車速和前輪1 4的 速檢測部4 2。 在後輪1 5上，安裝有後外裝變速裝置3 1 變速裝置3 1具有：安裝在後輪1 5的後輪轂上 具有大小8個鏈輪片3 2 a〜3 2 h (圖3 )的後 3 2 ;用於將鏈條3 0轉換到後鏈輪3 2的某一 3 2 a〜3 2 h上的、由馬達或螺線管等執行器 的後拔鏈器3 3。於是，曲柄2 4、2 5的旋轉 鏈輪2 6、鏈條3 0傳遞到後鏈輪3 2的某一個鏈 3 2 a〜3 2 h上，驅動後輪；l 5旋轉。在前拔 和後拔鏈器3 3上，安裝有對自身的變速級位置 的變速位置傳感器（未圖示）。 個車速檢 隔大體配 件 成的車速 感器 轉數的車 。後外裝 的、例如 鏈輪 個鏈輪片 進ί了驅動 力經由前 輪片 鏈器2 7 進行檢測 I----*-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 家標準（CNS ) Α4規格「21GX297公釐Γ -14- 505753 A 7 B7 五、發明説明（12) 其中，鏈輪片3 2 a〜3 2 h的齒數例如分別設定爲 33、29、25、21、17、15、13、11。並 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 且，在直徑較大的鏈輪片3 2 a〜3 2 c上，在周向上拉 開間隔例如在兩處設置有各自與相鄰的小鏈輪片的相位相 符的向上（大直徑側）變速用的變速齒3 4 a〜3 4 c。 其它4個鏈輪片3 2 d〜3 2 g上，在一處設置有相位相 符的變速齒3 4 d〜3 4 g。此外，鏈輪片3 2 a〜 3 2 c上，在周向上拉開間隔例如在兩處設置有相位相符 的向下（小直徑側）變速用的變速齒3 5 a〜3 5 c ，其 它4個鏈輪片3 2 d〜3 2 g上，在一處設置有相位相符 的變速齒35d〜35g。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4是從正面（自行車的右側）看過去的鏈輪片 3 2 e ，圖5是從背面看過去的鏈輪片3 2 e。作爲這樣 構成的後鏈輪3 2，在例如從具有1 5個齒的鏈輪片 3 2 f向具有1 7個齒的鏈輪片3 2 e進行用於減速的換 低檔（向上變速）時，後拔鏈器3 3在鏈輪片3 2 e的外 周側向輪轂軸向內側移動，鏈條3 0將向內側移動。在換 低檔用的變速齒3 4 e的箭頭所示旋轉方向下游側的齒上 ，形成有兩級推入部3 6 e、3 7 e。其中，推入部 3 7 e形成得要比推入部3 6 e深。於是，在後拔鏈器 3 3的作用靠在鏈輪片3 2 e上的鏈條3 0從推入部 3 6 e靠近推入部3 7 e並且其外鏈節掛到變速齒3 4 e 上，下一個內鏈節和外鏈節掛到位於所說旋轉方向的上游 側的齒上，從而完成變速動作。因此，在這種場合下，從 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -15- 505753 A7 B7 五、發明説明（13) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 變速開始直到變速齒3 4 e就位於變速點爲止要旋轉一週 ’若此時來到的是內鏈節，則到外鏈節來到爲止需要再旋 轉一週，因而到變速動作完成要旋轉兩周。 在從具有1 7個齒的鏈輪片3 2 e向具有1 5個齒的 鏈輪片3 2 f進行增速用的換高檔（向下變速）時，拔鏈 器3 3在鏈輪片3 2 f的外周側向輪轂軸向外側移動，鏈 條3 0向外側移動。於是，只有在拔鏈器3 3的作用下靠 在鏈輪片3 2 f上的鏈條3 0其內鏈節嵌在變速齒3 5 e 時下一個外鏈節才靠在鏈輪片3 2 f上，以其下一個內鏈 節脫離鏈輪片3 2 e從而完成變速動作。因此，在這種場 合，從變速開始直到變速齒3 5 e位於變速點爲止要旋轉 一週，若此時來到的是外鏈節，則直到內鏈節來到爲止還 需要旋轉一週，因而到變速動作完成需要旋轉兩周。 該變速所需要的時間，假定車速爲2 5 k m/ h時， 對於2 6英寸的車輪，車輪每秒旋轉3 . 3周，車輪每旋 轉一週的時間則爲0 . 3秒。因此，旋轉兩周的時間爲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 . 6秒。於是，按照同樣的計算方法，2 0 k m/ h時 旋轉兩周需0 · 7 4秒，1 5 k m/ h時旋轉兩周需 1 · 0秒，1 0 k m/ h時旋轉兩周需1 . 4 2秒，5 km/h時旋轉兩周需2 _ 8秒。因此，最多等待2 . 8 秒變速動作即可完成。但是，在低速的場合，多掛繞在鏈 輪片3 2 a〜3 2 c上，因此，用一半的1 · 4秒左右即 可完成變速動作。如上所述，到變速動作完成所需要的時 間因車速的不同而異，但在1 0 k m / h以上時，最多在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） -16 - 505753 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（14) 1 . 4秒之內變速動作即可完成。 如圖2所示，變速控制裝置4 0收容在安裝在車把桿 1 7的中心的控制箱4 5內。變速控制裝置4 0如圖6所 示，具有由包括C P U和存儲器在內的微處理器組件構成 的控制部5 0、由與控制部5 0相連接的液晶顯示器構成 的顯示部5 1。此外，變速控制裝置4 0還具有與控制部 5 0相連接的電源開關5 2以及模式開關5 3。控制部 5 0上連接有例如由乾電池或充電電池構成的電源5 4。 而且，控制部5 0上還連接有前後的上變速開關2 2 a、 2 2 b及下變速開關2 3 a、2 3 b、曲柄回轉檢測部 4 1、車速檢測部4 2、以及、用來連接前及後拔鏈器 2 7、3 3的連接部4 3。對於前及後拔鏈器2 7、3 3 的變速位置（變速級）S Η，由設置在它們上的變速位置 傳感器進行檢測並通過連接部4 3送入控制部5 0。連接 部4 3例如固定在車架1 2的下管上。 作爲控制部5 0，根據經模式開關5 3選擇的變速模 式而通過連接部4 3向前及後拔鏈器2 7、3 3輸出變速 信號，對前及後拔鏈器2 7、3 3進行控制，同時，將此 時的變速狀態和自行車車速等顯示在顯示部5 1上。還對 前及後拔鏈器2 7、3 3進行可使得急劇加減速時的變速 動作平滑的控制。模式開關5 3能夠進行自動變速模式和 手動變速模式兩種模式的選擇，而對於自動變速模式，還 能夠進行第1變速模式、第2變速模式和第3變速模式的 選擇。其中，第2變速模式是在較低速下進行變速的模式 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X Μ公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 505753 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（15) ，第3變速模式是在較高速下進行變速的模式，第1變速 模式是介於它們之間進行變速的模式。當對模式開關5 3 按照手動•第1變速•第2變速•第3變速•手動的順序 進行操作時，變速模式即循環切換。 例如，在第1變速模式下，當分別超過9 k m/ h、 13km/h、17km/h、21km/h、25km / h時，將分別從鏈輪片3 2 b向鏈輪片3 2 c、從鏈輪 片3 2 c向鏈輪片3 2 d、從鏈輪片3 2 d向鏈輪片 3 2 e、從鏈輪片3 2 e向鏈輪片3 2 f、從鏈輪片 3 2 f向鏈輪片3 2 g換高檔。而在第2變速模式下，當 分別超過9km/h、13km/h、17km/h、 2 1km/h、25km/h時，將分別從鏈輪片32a 向鏈輪片3 2b、從鏈輪片3 2b向鏈輪片3 2 c、從鏈 輪片3 2 c向鏈輪片3 2 d、從鏈輪片3 2 d向鏈輪片 32e、從鏈輪片32e向鏈輪片32f換高檔。而在第 3變速模式下，當分別超過9km/h、1 3km/h、 17km/h、21km/h、25km/h 時，則分別 從鏈輪片3 2 c向鏈輪片3 2 d、從鏈輪片3 2 d向鏈輪 片3 2 e、從鏈輪片3 2 e向鏈輪片3 2 f、從鏈輪片 3 2 f向鏈輪片3 2 g、從鏈輪片3 2 g向鏈輪片3 2 h 換高檔。而換低檔（向上變速）時與之相反地進行變速。 這樣，在自動變速模式下，利用8級鏈輪片3 2 a〜 3 2 h中的6級鏈輪片3進行變速。 採用手動變速模式時，例如與上變速開關2 2 a、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） -18- 505753 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7五、發明説明（16) 2 2 b及下變速開關2 3 a、2 3 b的操作次數相應地進 行變速。 下面，對通過控制部5 0進行控制的工作原理結合圖 7之後的流程圖進行說明。 .當接通電源5 4時，控制部5 0開始工作。在圖7的 步驟S 1 ，進行初始設定。在這裡，例如將變速模式整定 在手動變速模式。此外，使各種變量和標誌位復位。在步 驟S 2，判斷電源開關5 2是否接通。電源開關5 2未接 通時，等待其接通。該電源開關5 2是可通過軟件判斷通 斷的開關。若電源開關5 2接通，進入步驟S 3。在步驟 S 3，判斷變速模式是否設定在手動變速模式。該判斷是 通過模式開關5 3的操作進行的。在步驟S 4，判斷變速 模式是否設定爲第1變速模式。在步驟S 5，判斷變速模 式是否設定爲第2變速模式。在步驟S 6，判斷變速模式 是否設定爲第3變速模式。在步驟S 7，判斷是否選擇了 其它處理。 若變速模式設定爲手動變速模式，從步驟S 3轉移到 步驟S 8。在步驟S 8，實施圖8所示的手動變速處理。 若變速模式設定爲第1變速模式，從步驟S 4轉移到步驟 S 9。在步驟S 9，實施圖9所示的手動變速處理。若變 速模式設定爲第2變速模式，從步驟S 5轉移到步驟 S 1 〇。在步驟S 1 0，實施第2變速處理。若變速模式 設定爲第3變速模式，從步驟S 6轉移到步驟S 1 1。在 步驟S 1 1 ，實施第3變速處理。若選擇其它處理，從步 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -19- 505753 A7 ___ B7 __ 五、發明説明（17) 驟S 7轉移到步驟S 1 2，實施所選擇的其它處理。這些 處理結束後返回步驟S 2。 圖8所示的手動變速處理中，在步驟s 2 1判斷曲柄 回轉速度CR是否在20 r pm以下。當曲柄24、25 以曲柄回轉速度C R爲2 0 r p m以下的速度回轉時，由 於變速動作難以進行，因此不作任何處理而返回主程序。 該判斷，是依據曲柄回轉檢測部4 1的曲柄傳感器4 1 b 所輸出的單位時間檢測的脈衝數量進行。 當曲柄回轉速度CR超過2 0 r pm時，從步驟 S 2 1轉移到步驟S 2 2。在步驟S 2 2，由設置在後拔 鏈器3 3上的變速位置傳感器讀取當前的變速位置s η。 在步驟S 2 3 ，判斷用於換高檔的上變速開關2 2 a是否 被操作。在步驟S 2 4，判斷用於換低檔的下變速開關 2 3 a是否被操作。在這裡，當上下的變速開關2 2 a、 2 3 a被操作時在控制部5 〇生成變速信號。 當判斷爲上變速開關2 2 a受到操作時，從步驟 S23轉移到步驟S25。在步驟S25，變速位置SH 已經變成「8」，判斷是否不能夠由此再換高檔。若變速 位置S Η已經變成「8」，轉移到步驟S 2 4。而變速位 置SH不是「8」時，從步驟S25轉移到步驟S26。 在步驟S 2 6，向後拔鏈器3 3輸出變速信號，驅動後拔 鏈器3 3的執行器使變速位置換高檔1級。例如，在從3 速切換到4速的場合，從鏈輪片3 2 c切換到鏈輪片 3 2 d。在步驟S 2 7，判斷變速是否完成。即，如果不 本紙張尺度適财關家標準（CNS ) A4規格（21GX297公釐） ' I I 8 - —II - -I ! I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 505753 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（ι8) 進行該判斷而輸出下一個變速信號，則當連續操作上變速 開關2 2 a或下變速開關2 2 b時，接下來步驟s 2 3的 下一個向上變速將在前面的變速完成之前進行，有可能使 變速中產生多次衝擊。 該變速完成的判斷，例如，是根據通過車速檢測部 4 2的車速傳感器4 2 b檢測到的脈衝數量而對前輪1 4 (或者後輪1 5 )的轉數所進行的檢測進行。即，如前所 述’變速動作最多在車輪旋轉兩周時即可完成。要檢測出 前輪1 4 (或者後輪1 5 )旋轉了兩周，只要能夠確認車 速傳感器4 2 b隨著4個車速檢測件4 2 a的通過而輸出 了 9個脈衝（4 (車速檢測件數）X 2 (轉數）+ 1 )即 可。在步驟S 2 7 ’ 一直等到變速完成’當變速完成時轉 移到步驟S 2 4。 當判斷爲下變速開關2 3 a被操作時，從步驟s 2 4 轉移到步驟S 2 8。在步驟S 2 8，變速位置S Η已經變 成了「1」’判斷能否由此再換高檔。若變速位置s η已 經變成「1」，則返回主程序；若變速位置s Η不爲r i 」，從步驟S28轉移到步驟S29。在步驟S29，向 後拔鏈器3 3輸出變速信號，驅動後拔鏈器3 3的執行器 使變速位置換低檔1級。例如，在從4速切換到3速的場 合’從鏈輪片32d切換到鏈輪片32c。在步驟s3〇 ，判斷變速是否完成。該判斷與步驟s 2 7同樣地進行。 在圖9的第1變速處理中，在圖9的步驟S41 ，與 圖8的步驟S 2 1同樣進行曲柄回轉速度CR是否在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
-21 - 505753 A7 B7 五、發明説明（19) I Γϋ I 」_· - -- ........-III (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 0 r p m以下的判斷。當曲柄2 4、2 5以曲柄回轉速 度C R爲2 0 r p m以下的低速回轉時，由於難以進行變 速動作，因此不作任何處理而返回主程序。 當曲柄回轉速度CR超過2 0 r pm時，從步驟 S 4 1轉移到步驟842。在步驟342，由設置在後拔 鏈器3 3上的變速位置傳感器讀取當前的變速位置S Η。 在步驟S 4 3，根據車速檢測部4 2的檢測結果讀取當前 車速V。 在步驟S 4 4，判斷當前車速V是否超過了相應於變 速位置S Η而設定的速度V S ( S Η )。該判斷是對是否 需要進行換高檔而作出判斷。即’如前所述’在第1變速 模式下，使用從鏈輪片3 2 g到鏈輪片3 2 b的6個鏈輪 片，當分別超過VS(2)=9km/h、VS (3)= 13km/h、VS (4)=17km/h、VS (5) =21km/h、VS(6)=25km/h時，變速信 號向後拔鏈器3 3輸出，分別從鏈輪片3 2 b向鏈輪片 3 2 c、從鏈輪片3 2 c向鏈輪片3 2 d、從鏈輪片 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 2 d向鏈輪片3 2 e、從鏈輪片3 2 e向鏈輪片3 2 f '從鏈輪片3 2 f向鏈輪片3 2 g換筒檔。在步驟S 4 5 ，判斷當前車速V是否低於相應於變速位置S Η - 1而設 定的速度V S ( S Η - 1 ) °該判斷是對是否需要進行換 低檔作出判斷。 若當前車速V超過速度VS(SH)，從步驟S44 轉移到步驟S 4 6。在步驟S 4 6 ’判斷變速位置S Η是 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公羡Ί -22- 505753 A7 B7 五、發明説明（20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 否爲「7」。在該第1變速模式下只能使用到7速，故爲 了使變速位置不會超過7速而進行該判斷。在已達7速時 ，轉移到步驟S 4 5。而未達到7速時，從步驟S 4 6轉 移到步驟S47。在步驟S47，向後拔鏈器3 3輸出換 高檔的變速信號，驅動後拔鏈器3 3的執行器使變速位置 換高檔1級。例如，在從3速切換到4速的場合，從鏈輪 片3 2 d切換到鏈輪片3 2 e。 在步驟S 4 8，判斷變速是否完成。即，若不進行該 判斷而進入下一個步驟時，當以急加速方式進行橫跨多個 變速級的換高檔時，接下來的步驟S 4 7的再次向上變速 將在前面的變速完成之前進行，有可能使變速中產生多次 衝擊。而等待變速完成後再轉移到下一個處理，便能夠使 一個一個的變速動作可靠地進行，減少變速衝撃。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該變速完成的判斷，與手動變速的場合同樣，例如， 是以通過車速檢測部4 2的車速傳感器4 2 b檢測到的脈 衝計數對前輪1 4 (或者後輪1 5 )的轉數進行檢測而進 行的。即，如前所述，變速動作最多在車輪旋轉兩周時即 可完成。要檢測出前輪1 4 (或者後輪1 5 )旋轉了兩周 ，只要能夠確認車速傳感器4 2 b隨著4個車速檢測件 4 2 a的通過而輸出了 9個脈衝（4 (車速檢測件數）X 2 (轉數）+1)即可。在步驟S48，一直等到變速完 成，變速完成時轉移到步驟S 4 5。採用自動變速模式時 ，若進行這種等待處理，則能夠一直等到速度穩定下來， 因此，能夠防止在速度V S附近產生振蕩。即，在速度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 505753 A7 B7 五、發明説明（21) V S附近，速度的很小變化有可能引起換低檔和換高檔反 復進行，但由於一旦進行一次變速便能夠一直等到變速完 成’因此，只要在此期間車速V穩定在不同於速度V S的 速度，便不會產生振蕩。 .若當前車速V小於速度VS(SH-1)，從步驟 S 4 5轉移到步驟S 4 9。在步驟S 4 9，判斷變速位置 SH是否爲「2」。在該第1變速模式下，只能使用到2 速，故爲了不會將變速位置降低到2速以下而進行該判斷 。在已經爲2速的場合，返回主程序。而在未變爲2速的 場合，從步驟S 4 9轉移到步驟S 5 0。在步驟S 5 0， 向後拔鏈器3 3輸出換低檔的變速信號，驅動後拔鏈器 3 3的執行器使變速位置換低檔1級。例如，在從4速切 換到3速的場合，從鏈輪片3 2 e切換到鏈輪片3 2 d。 在步驟S 5 1 ，與換高檔時同樣，等待變速的完成。進行 該換低檔時，若在急刹車等情況下速度急劇降低時，也會 出現橫跨多個變速級的換低檔，但在這種場合也很難出現 具有很大衝擊的令人不舒服的變速動作。此外，還能夠防 止在換低檔時產生振蕩。當判斷變速完成時，便返回主程 序。 第2變速處理及第3變速處理也進行與第1變速處理 基本相同的處理。具體地說，只是速度V s的每一個値向 低速檔或者高速檔偏移、或者變速範圍偏移到從1速到6 速或者從3速到8速而已。因此，只是圖9的步驟S 4 4 、步驟S 4 5、步驟S 4 6、步驟S 4 9的判斷不同，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -----!------__ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 505753 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（22) 它則進行相同的處理。 其中，進行橫跨多個變速級的變速動作時，是等待變 速完成後才輸出下一個變速信號的，因此，能夠可靠地進 行一個一個的變速動作，橫跨多個變速級的變速動作能夠 平滑地很少發生衝擊地進行。 〔其它實施形式〕 (a ) 在前述實施形式中，驅動腳蹬時車輪的轉數 與後鏈輪片的轉數是相同的，因此以車輪的轉數判斷變速 的完成，但也會出現後鏈輪片的回轉慢於車輪迴轉的情況 ，因此，也可以以曲柄的轉數進行變速完成的判斷。例如 ，可以等待曲柄24、25回轉1周或1 · 5周以上。由 於自行車曲柄的回轉通常慢於車輪的回轉，因此，曲柄 24、25回轉1 · 5周左右時，車輪多已回轉了 2周以 上。爲此，將以曲柄轉數進行判斷的値設定得比以車輪進 行判斷的値小。 此外，也可以以固定時間或者相應於車速而變動的時 間進行變速完成的判斷。如前所述，驅動腳蹬時只要車輪 旋轉2周變速即可切實完成，因此，只要將等待時間設定 爲最大變速完成時間的2 _ 8秒即可。但是，在低速場合 ，鏈條3 0多掛繞在鏈輪片3 2 a〜3 2 c上。在這3個 大直徑的鏈輪片3 2 a〜3 2 c上，形成有兩個變速齒， 因此，用一半的時間即1 _ 4秒即可完成變速動作。如上 所述，變速動作完成時間因車速的不同而異，但對於1〇 氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210x297公釐） 一~- -25- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
505753 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ___B7 __五、發明説明（23) k m / h的場合，變速動作最多在1 _ 4秒內即可完成， 因此，也可以在等待固定時間（例如1 . 4秒時間）後便 判斷變速完成。也可以以換高檔時間和換低檔時間二者代 替該等待時間。 此外，也可以將等待時間相應於車速加以改變。例如 ，在1 0 k m/ h以下的低速時設定爲1 . 4秒’超過 1 0 km/h而不高於2 0 km/h的中速時設定爲 1 . 0秒，超過2 0 k m / h則設定爲0 · 7秒。該等待 時間也可以以換高檔時間和換低檔時間二者替代。 (b ) 在前述實施形式中，對利用後拔鏈器3 3進 行的自動變速模式進行了說明，但對於加上前拔鏈器2 7 進行自動變速的場合，本發明也適用。 (c ) 在前述實施形式中，以外裝變速裝置爲例進 行了說明。但本發明也適用於內裝變速裝置。對於內裝變 速裝置也同樣，加減速時若急劇變速也會產生很大的衝擊 。此外，對於內裝變速裝置，在曲柄回轉的力矩向內裝變 速裝置進行傳遞時變速不易進行。因此，也可以與前述實 施形式相反，在曲柄回轉速度降低到預定速度或者曲柄未 進行回轉時輸出變速信號。 (d ) 在前述實施形式中，是使用後鏈輪3 2的8 級鏈輪片中的6級進行自動變速的，但也可以使用7級鏈 輪片或5級鏈輪片進行自動變速。此外，還可以使用全部 8級鏈輪片進行自動變速。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- 505753 A7 B7 五、發明説明（24) 發明的效果 根據本發明，在進行跨越多個變速級的連續的變速動 多號少 跨信較 橫速而 行變滑 進出平 使輸夠 即續能 _一彐一 I pr ， 連作 此會動 因不速 ， 也變 出，的 輸時續 待作連 等動的 號速級 信變速 速的變。 變續個ίτ 的連多進 新的跨地 使級橫擊 ， 速得衝 時變使生 作個，產 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -27 -