TWI247711B - Electric bicycle derailleur - Google Patents

Description

1247711 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於用於自行車電撥鏈器的電撥鏈器馬達單 元◦更明確地說’本發明相關於校準移動撥鏈器的馬達。 【先前技術】 騎自行車正成爲日益流行的娛樂形式以及運輸工具。 另外，騎自行車對於業餘愛好者及專業人士而言均已成爲 非常流行的競賽運動。不論自行車是用於娛樂，運輸，或 競賽，自行車工業都在不斷地改進自行車的各種不同的組 件。特別是，自行車傳動裝置多年來已經被大幅地改變。 撥鏈器操作的自行車傳動裝置典型上包含與另一旋轉 構件（例如自行車的前曲柄及/或後車輪）一起旋轉的多 個鏈輪，及被用來將鏈條在多個鏈輪之間移位的撥鏈器。 傳統的撥鏈器傳動裝置是藉著手操作致動器例如附著於自 行車車把的槓桿或扭轉握把而被手動地控制，其中撥鏈器 藉著包登（B 〇 w d e η )纜線而連接於致動器。 近來，自行車已經配備有電組件以使騎行較容易以及 使騎車者較爲享受。一些自行車配備有自動換檔單元，其 由自行車碼錶或控制單元根據騎行情況自動地調整。特別 是，前及後撥鏈器近來已被自動化。近來，各種不同的電 子裝置已被用來決定撥鏈器的一或多個操作參數。此種參 數可被用於提供資訊的目的或被用來電子式地控制撥鏈 器。一常見的操作參數爲撥鏈器相對於多個鏈輪的位置。 (2) 1247711 過去，與撥鏈器的各種不同移動組件合作的電位計 (ρ 〇 t e n t i 〇 m e t e r )被用來確定撥鏈器的位置。因爲撥鏈器 通常具有相當小的運動範圍，所以爲此目的必須有高精確 度的電位計。特別是在由電位計提供的資訊是由電子裝置 使用來將鏈條在多個鏈輪之間移位時更是如此。不幸的 是，高精確度的電位計相當昂貴，因而使得使用高精確度 的電位計的電子控制式撥鏈器不適合於大量生產。不昂貴 的電位計有非線性特性，並且此種特性隨電位計的不同而 改變。因此，實際的撥鏈器位置難以用此種電位計來確 定，並且隨電位計而不同的不可預測性也使得使用此種電 位計的撥鏈器不適合於大量生產。 一般而言，前撥鏈器典型上被固定於自行車車架的座 管或底部托架。基本上，前撥鏈器包含不可移動地固定於 自行車車架的固定或底座構件，及被支撐爲可相對於固定 構件移動的可移動構件。典型上，固定構件爲被固定於座 管的管狀夾緊構件。可移動構件典型上具有鏈條導件，其 具有用來接觸鏈條且將鏈條在前鏈輪之間移動的一對籠板 (cage plate )。可移動構件通常相對於固定構件被彈簧 偏壓於給定方向。可移動構件通常是藉著拉動及/或釋放 連接於前撥鏈器的換檔控制纜線而相對於固定構件移動。 可移動構件與固定構件通常是經由樞轉連桿而互連。在機 動化前撥鍵器中，馬達被用來拉動及釋放控制纜線，或是 馬達藉著驅動系而連接於前撥鏈器。 對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，對創新的 -6 - (3) 1247711 自行車電撥鏈器有需求。本發明針對習知技術中的此需求 以及其他需求’此對於熟習此項技術者而言從此揭示很明 顯。 【發明內容】 本發明的一目的爲提供可容易地被校準以避免電能的 過度使用的電撥鏈器馬達單元。 本發明的另一目的爲提供耐用的電撥鏈器馬達單元。 本發明的另一目的爲提供製造及組裝相當簡單且不昂 貴的電撥鏈器馬達單元。 上述目的基本上可藉著提供一種電撥鏈器馬達單元而 達成，其包含撥鏈器馬達，輸出軸，位置控制機構，及控 制器。輸出軸操作性地連接於撥鏈器馬達，以旋轉通過包 含第一撥鏈器換檔位置及第二撥鏈器換檔位置的可移動範 圍。位置控制機構形成爲且被配置成提供指示輸出軸的角 度位置的位置訊號。控制器操作性地連接於撥鏈器馬達及 位置控制機構。控制器形成爲偵測在第一及第二撥鏈器換 檔位置之一處發生的撥鏈器馬達的預定鎖定位置。控制器 進一步形成爲設定撥鏈器馬達的預定停止位置，其爲根據 位置控制機構的位置訊號的在鎖定位置之前的經計算的距 離。 上述目的基本上可藉著實施一種校準電撥鏈器的撥鏈 器馬達的方法而達成，其包含的步驟爲供應電流至撥鏈器 馬達以將輸出軸旋轉至鎖定位置；決定撥鏈器馬達的鎖定 -7- 1247711

位置’決足相應於撥鍵;gg：移動構件的終端齒輪位置的在_ 疋位置之的輸出軸的角度範圍；及在輸出軸的上述角度 範圍內設定撥鏈器馬達的停止位置，其爲在鎖定位置之前 的經計算的距離。 對於熟習此項技術者而言，本發明的這些及其他目 的，特徵，方面，及有利點從以下連同圖式揭示本發明的 較佳實施例的詳細敘述會顯明。 以下會参考形成此原始揭不的一部份的圖式。

【實施方式】 以下參考圖式說明本發明的選定的實施例。對於熟習 此項技術者而言從此揭示很明顯，以下的本發明的實施例 的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請 專利範圍及其等效物所界定的本發明。 首先參考圖1，圖中顯示配備有根據本發明的第一實 施例的機動化前撥鏈器1 2及機動化後撥鏈器丨3的自行車 10。自行車10另外包含具有座管】6的自行車車架14，而 機動化前撥鏈器12藉著托架18及緊固件或螺栓19而安 裝於座管1 6，如圖1至5中所見的。 因爲自行車1 0的這些部件在此技術領域中爲已知 的，所以此處不詳細討論或顯示這些部件，除非其被修改 以與本發明一起使用。另外，此處未顯示及/或討論的各 種不同傳統自行車部件也可與本發明一起使用。 參考圖8，圖中顯示本發明的電子控制式自行車傳動 (5) 1247711 裝置的方塊圖。前及後撥鏈器1 2及1 3是由經由電換檔纜 線電連接於一對電子換檔器2 1及2 2的電子控制器或控制 單元2 0操作。如此，前及後撥鏈器1 2及1 3是藉著騎車 者壓下換檔鈕而被操作，以將鏈條C在自行車驅動系的至 少二前鏈輪或鏈條輪（c h a i n w h e e 1 ) S 1及 S 2或後齒輪 G]，G2，G3，G4，G5，G6，或G7之間移動。電子換檔器 2 1及2 2的每一個較佳地設置有操作性地連接於電子控制 器 2 0的一對換檔鈕，此較佳的是根據美國專利第 6，0 7 3，7 3 0號（讓渡給 S h i m a η ο，I n c .)及美國專利第 6,2 1 2,07 8號（讓渡給Shimano，Inc·)。當然，電子控制 器2 0較佳地包含藉著壓下電子換檔器21及22上的模式 開關而被啓動的前及後自動換檔程式。 電子控制器2 0爲較佳地包含微電腦2 3的處理機構， 而微電腦2 3具有控制前及後撥鏈器1 2及1 3的換檔控制 程式，如以下會討論的。電子控制器20也可包含其他傳 統組件，例如輸入界面電路，輸出界面電路，及儲存裝 置，例如ROM (僅讀記憶體）裝置及RAM (隨機存取記 憶體）裝置。電子控制器20的內部RAM儲存操作旗標 (operational flag )的狀態及各種不同的控制資料。電子 控制器20的內部ROM儲存用於各種不同換檔操作的預定 參數。 電子控制器20也較佳地包含用來儲存多個類比位置 値的類比位置記憶體24，用來儲存多個數位位置値的數位 位置記憶體25，位置計數器26，周來更新類比位置記憶 -9 - (6) (6)1247711 體24及數位位置記憶體25中的至少一個的更新機構27， 用來提供移動前撥鏈器1 2的訊號的前撥鏈器馬達驅動器 2 8 ’及用來提供移動後撥鏈器1 3的訊號的後撥鏈器馬達 驅動器29。微電腦23使用分別從前及後撥鏈器定位機構 3 〇a及3 Ob接收的訊號來決定用來驅動前及後撥鏈器1 2及 1 3的正確訊號。 機動化前撥鏈器1 2基本上包含機動化前撥鏈器單元 3 1，機動化前撥鏈器安裝構件3 2，前撥鏈器馬達單元 3 3，及馬達連桿組3 4。機動化前撥鏈器單元3 1，前撥鏈 器馬達單元3 3，及馬達連桿組3 4均被安裝在機動化前撥 鏈器安裝構件3 2上，而機動化前撥鏈器安裝構件3 2形成 爲且被配置成將機動化撥鏈器1 2固定地連接於自行車車 架1 4的座管1 6。 如稍後更詳細說明的’機動化前撥鏈器1 2被建構成 在至少如圖1至4所示的低撥鏈器換檔位置與如圖5所示 的頂撥鏈器換檔位置之間移動。另外，如圖6所示，馬達 連桿組3 4被設計成爲具有撥鏈器保護配置，使得即使是 機動化前撥鏈器單元3 1卡住，撥鏈器馬達單元3 3仍可操 作。將鏈條C換檔的基本操作相當傳統，因此此處不詳細 說明及顯示。 如圖1至6中最佳所見的，前撥鏈器單元3 1基本上 包含鏈條導件40，撥鏈器連桿組41，及爲安裝構件32的 一部份的固定體4 2，如以下會說明的。撥鏈器連桿組4 1 與鏈條導件4〇及固定體42 —起較佳地形成控制鏈條導件 -10- (7) (7)1247711 4 0的橫向移動的四桿連桿組。撥鏈器連桿組4 1形成爲且 被配置成操作性地連接在固定體4 2與鏈條導件4 〇之間， 以用於S條導件4 0在至少頂撥鏈器換檔位置與低撥鏈器 換檔位置之間的橫向移動，亦即在至少第一與第二撥鏈器 換檔位置之間的橫向移動。更明確地說，鏈條導件4〇藉 著操作性地連接於馬達連桿組34的撥鏈器連桿組41而可 移動地連接於固定體42，以回應前撥鏈器馬達單元3 3的 操作將鏈條導件4 0在第一撥鏈器換檔位置與第二撥鏈器 換檔位置之間移動。鏈條導件4 〇的此橫向移動造成鏈條 C在自行車驅動系2 4的鏈輪2 2與2 3之間移位。 鏈條導件40較佳地由硬質剛性材料建構。例如，鏈 條導件40較佳地由金屬材料例如被彎曲成爲想要的形狀 的剛性薄片金屬建構。如圖3，5，及7中最佳所見的，鏈 條導件4 0具有第一及第二偏移樞轉點ρ】及ρ 2，用來將撥 鏈器連桿組4 1可樞轉地固定於鏈條導件4 〇。特別是，樞 銷43及44將鏈條導件40可樞轉地連接於撥鏈器連桿組 4 1。鏈條導件4 0具有由一對直立換檔板4 〇 a及4 〇 b形成 的鏈條接收槽溝。直立換檔板4 0 a及4 0 b可嚙合鏈條C , 且因而於大致橫向於自行車1 0的方向移動鏈條C。換檔 板40a及40b由一對板件40c及40d連接在一起。上方板 件4 0 c成整體地形成在換檔板4 0 a與4 0 b之間。下方板件 4 0d具有與外換檔板4〇a成整體地形成的一端部，及經由 緊固件例如螺釘或鉚釘而附著於內換檔板4 0 b的另一端 部。 -11 - (8) (8)1247711 撥鏈器連桿組41基本上包含第一或外連桿45及第二 或內連桿4 6，而連桿的第一端部可樞轉地連接於固定體 4 2，而連桿的第二端部可樞轉地連接於鏈條導件4 〇。明確 地說，第一連桿4 5具有藉著樞銷4 7而可樞轉地連接於固 定體4 2的第一固定樞轉點p 3的第—端部4 5 a，及藉著樞 銷43而可樞轉地連接於鏈條導件40的第一偏移樞轉點p ; 的第二端部4 5 b。類似地，第二連桿4 6具有藉著樞銷4 8 而可樞轉地連接於固定體42的第二固定樞轉點P4的第一 端部4 6 a，及藉著樞銷4 4而可樞轉地連接於鏈條導件4 〇 的弟一偏移樞轉點P 2的第二端部4 6 b。 以上的g寸論很明顯，撥鏈器連桿組4 1較佳地爲四 桿連桿組，其由第一或外連桿4 5，第二或內連桿4 6，在 第一偏移樞轉點P i與第二偏移樞轉點p 2之間延伸的鏈條 導件40的部份，以及在第一固定樞轉點p3與第二固定樞 轉點P4之間延伸的固定體42的部份形成。因此，樞轉點 P 1，P 2，P 3，及P 4的樞轉軸線全部彼此大致平行。 當撥鏈器連桿組4 1將鏈條導件4 0固持於其最伸出的 位置時’鏈條導件40位在最外部鏈輪22上方，亦即在離 座管1 6最遠的鏈輪上方。當撥鏈器連桿組4丨將鏈條導件 40固持於其最縮回的位置時，鏈條導件4〇位在最內部鏈 輪23上方，亦即最靠近座管1 6的鏈輪上方。鏈條導件4〇 及撥鏈器連桿組4 1的這些移動由換檔單元控制。 第一或外連桿45包含二螺紋孔45c及cd ,其接收頂 位置調整螺釘4 9及低位置調整螺釘5 〇。第一或外連桿* $ -12- (9) 1247711 的二螺紋孔4 5 c及4 5 d以及調整螺釘4 9及5 0形成精 調整鏈條導件4 0的頂及低位置的機械調整裝置。因 此機械調整裝置形成爲且被配置成改變鏈條導件4 0 於固定體42的第一及第二撥鏈器換檔位置（頂及低終 齒輪位置（e n d g e a r ρ 〇 s i t i 〇 η ))。換句話說，低調整 釘5 0形成爲且被配置成改變鏈條導件4 〇相對於固定體 的低撥鏈器換檔位置，而頂調整螺釘4 9形成爲且被配 成改變鏈條導件40相對於固定體42的頂撥鏈器換檔 置◦雖然調整螺釘4 9及5 0被安裝在第一或外連桿 上，但是從此揭示很明顯，調整螺釘4 9及5 0可被安裝 固定體4 2，鏈條導件4 0，及連桿4 5及4 6中的任何一 上，而調整螺釘的自由端部接觸調整螺釘不以螺紋連接 固定體4 2，鏈條導件4 〇，及連桿4 5及4 6中的一個或 達連桿組3 4。從此揭示也很明顯，調整螺釘可以螺紋連 於馬達連桿組3 4及撥鏈器連桿組4 1中的一個，而調整 釘的自由端邰接觸馬達連桿組3 4及撥鏈器連桿組4 1中 整螺釘不以螺紋連接的一個。在所示的實施例中，第一 低調整螺釘5 0形成爲且被配置成藉著低調整螺釘5 〇的 由端部接觸固定體42而改變鏈條導件40相對於固定體 的第一或低撥鏈器換檔位置，而第二或頂調整螺釘4 9 成爲且被配置成藉著頂調整螺釘4 9的自由端部接觸馬 連桿組34而改變鏈條導件4〇相對於固定體42的第二 頂撥鏈器換檔位置，如以下所說明的。 如圖1 1至]7中最佳所見的，機動化前撥鏈器安裝 地 5 對 丄山 螺 42 置 位 45 在 個 的 馬 接 螺 調 或 白 42 形 達 或 構 -13- (10) 1247711 件3 2基本上包含自行車車架安裝部份5丨，前撥鏈器 部份5 2，及馬達單元安裝部份5 3。自行車車架安裝 5 1，前撥鏈器安裝部份5 2，及馬達單元安裝部份5 3 體地形成爲單件式的單元構件。前撥鏈器安裝部份ΐ 馬達單元安裝部份5 3形成撥鏈器馬達支撐結構。 自行車車架安裝部份5 1形成爲且被配置成藉著 18而連接於自行車車架14的座管16 ◦自行車車架安 份5 1包含凸出部5 4，其從機動化前撥鏈器安裝構件 第一側向外凸出至形成具有螺紋孔5 4b的曲線狀前 5 4 a的自由端部。曲線狀前表面5 4 a形成爲且被配置 觸托架1 8的相應曲線狀部份，使得機動化前撥鏈器 構件3 2不能相對於托架1 8旋轉。緊固件或螺栓} 9 被旋入自行車車架安裝部份5 1的螺紋孔54b內，而 兩個緊固件或螺栓1 9被旋入形成於座管1 6的螺紋孔 使得機動化前撥鏈器安裝構件3 2經由托架1 8被固定 行車車架1 4。 則撥鏈器安裝部份5 2形成爲且被配置成連接於 鏈器單元3 1的撥鏈器連桿組4 1。特別是，前撥鍵器 部份52具有第一及第二連桿支撐部52a及52b，其形 且被配置成在二者之間界定連桿接收空間，用來接收 及第二連桿45及46。因此，第一及第二連桿支撑 及52b形成爲且被配置成形成前撥鏈器固定體42。第 第一連桿支撐部5 2 a及5 2 b的每一個包含形成第一固 轉點P 3的桌一樞轉軸線的第一樞銷安裝孔5 2 c，及开多 安裝 部份 成整 丨2及 托架 裝部 32的 表面 成接 安裝 之一 其他 內， 於自 前撥 安裝 成爲 第一 ；52a 一及 定樞 成第 -14- (11) 1247711 固疋樞轉點 … 木 汉罘二連桿 支撐邰52a及52b形成爲且被配置成使得第—及第二連桿 支撐以a及52b在第一樞銷安裝孔52c處的間隔跑在第 二樞銷安裝孔⑺處的間隔不同，以順應第-及第-連产 45及46的不同尺寸。第二固定樞轉…第二樞轉軸： 大致平行於第—固定樞轉點P3的第—樞轉軸線。 二固定樞轉點P4的第二樞銷安裝孔W的第 通過螺紋孔54b。 ^ 馬達單元安裝部份5 3形成角 一 t成爲且被配置成連接於前撥 鏈益馬達早元33。馬達單元安裝部份Η包含多個 個）螺紋孔53a ’其形成馬達單元安裝部份53的多： 部。馬達單元安裝部份53也包含輸出軸切口…，其具^ 大致平行於前撥鍵器安裝部肖52的第—及第二固定樞轉 點Ρ3及Ρ4的樞轉軸線的中心軸線。馬達單元安裝部份5 3 的輸出軸切口 53b是由馬達單元安裝部份Η的材料環繞 的孔。馬達單元安裝部份53另外包含銷安裝孔5 _ _ L 而弓早 黃女裝銷55安裝在銷安裝孔S3c中。 現在參考圖2至4，1〇，及35至ο，前撥鏈器馬達 單元3 3基本上包含撥鏈器馬達單元支撐結構6 1 (_ 2， 35，及38至42 )，前撥鏈器馬達62 (圖36及37 )，馬 達驅動系6 3 (圖3 6及3 7 )，及位置控制機構或裝置6 * (圖3 5及3 6 )。前撥i連器馬達單元3 3被安裝於形成撥鍵 器馬達支座的馬達單元安裝部份5 3。前撥鏈器馬達單元 33藉著馬達連桿組34及撥鏈器連桿組而操作性地連接 -15- (12) (12)1247711 於鏈條導件40。如此，前撥鏈器馬達單元3 3的被控制器 2〇操作造成鏈條導件4〇在低與頂撥鏈器換檔位置之間移 位。 參考圖1 0，前撥鏈器馬達6 2電連接於具有微電腦2 3 及刖撥鏈器馬達驅動窃電路2 9的控制器2 0。過載電流偵 測電路操作性地連接於微電腦2 3的中央處理單元及/或馬 達驅動器電路29 ’用來停止前撥鏈器馬達62，如以下會 說明的。電源或電池組可位在控制器2 0中或位在分開的 殼體（未顯示）中，並且經由馬達驅動器電路2 9而操作 性地連接於前撥鏈器馬達62以及過載電流偵測電路。微 電腦2 3的中央處理單元，馬達驅動器電路2 9，及過載電 流偵測電路一起操作，以在偵測到前撥鏈器馬達6 2開始 鎖定時停止前撥鏈器馬達6 2的移動。特別是，過載電流 偵測電路具有將正被輸入馬遂驅動器電路2 9的電壓與預 定參考電壓v c c做比較的比較器。如果馬達驅動器電路 2 9中的電壓成爲比預定參考電壓V c c大，則比較器會送 訊號至微電腦2 3的中央處理單元，以送馬達控制訊號至 馬達驅動器電路2 9來停止流至前撥鏈器馬達6 2的電流。 換句話說，當前撥鏈器馬達6 2開始鎖定時，lit會增加電 壓位準，使得過載電流訊號從過載電流偵測電路送回至微 電腦2 3的中央處理單元來停止電力對前撥鏈器馬達6 2賦 能° 撥鏈器馬達單元支撐結構6 1基本上包含馬達單元罩 殼或殼體7 1 (圖3 8至4 2 )及馬達單元蓋件7 2 (圖2至 -16- (13) (13)1247711 4 )。罩殻7 1及蓋件72形成爲且被配置成圍封及支撐前 撥鏈器馬達6 2及馬達驅動系6 3。較佳地，罩殼7 1及蓋件 7 2是由重量輕的剛性材料例如硬質塑膠材料建構。 如圖3 6至3 8中所見的，罩殼7 1包含用來接收及支 撐前撥鏈器馬達單元3 3的凹部7 1 a。罩殼7 1也包含一對 齒輪軸支撐孔7 1 b及7 1 c，及形成爲且被配置成支撐馬達 驅動系6 3的輸出軸孔7 1 d。 如圖3 7中所見的，前撥鏈器馬達62被安裝於撥鏈器 馬達單元支撐結構6 1的罩殼7 1。前撥鏈器馬達6 2爲由電 池源或發電機供電的可逆電馬達（圖1 〇 )。前撥鏈器馬達 6 2藉著電線繩而電連接於控制器2 〇，且藉著另一電線繩 而電連接於電源（電池源或發電機）。前撥鏈器馬達62 具有操作性地連接於馬達驅動系6 3的驅動軸7 5。可逆電 馬達例如前撥鏈器馬達62爲已知的。因此，此處不詳細 討論或顯示前撥鏈器馬達6 2。 如圖3 6及3 7中所見的，馬達驅動系6 3基本上包含 蝸輪8 1 ’第一中間齒輪8 2，第二中間齒輪8 3，及輸出齒 輪84。輸出齒輪84被安裝在輸出軸85上。馬達驅動系 6 3將前撥鏈器馬達6 2的驅動軸7 5的旋轉移動經由輸出軸 8 5傳輸至馬達連桿組3 4。特別是，蝸輪8丨被安裝在前撥 鏈器馬達6 2的驅動軸7 5上，而蝸輪8 1的螺旋齒與第一 中間齒輪8 2的第一組齒嚙合。第一中間齒輪8 2具有第二 組齒’其嚙合第二中間齒輪8 3的第一組齒，而第二中間 園8 3又具有第二組齒，其嚙合輸出齒輪8 4的齒。輸出 -17- (14) (14)1247711 圈輪8 4被安裝在輸出軸8 5上，而輸出軸8 5又連接於馬 達連桿組3 4。如此，馬達驅動系6 3被設置在前撥鏈器馬 達62的驅動軸75與輸出軸85之間。 如圖4 2中所見的，輸出軸8 5藉著軸承8 6而被可旋 轉地支撐在罩殼7 1的輸出軸孔7 1 d中。當然，從此揭示 很明顯’軸承8 6可被安裝在機動化前撥鏈器安裝構件3 2 上而非罩殼7 1上，使得輸出軸8 5被可旋轉地支撐在機動 化刖撥鏈益安裝構件3 2上。無論如何，輸出軸8 5形成爲 且被配置成藉著前撥鏈器馬達6 2的驅動軸7 5的旋轉而繞 旋轉軸線 A 1在第一旋轉位置與相反於第一旋轉方向的第 二旋轉位置之間旋轉。輸出軸8 5包含偏心驅動銷8 5 a，其 具有偏離輸出軸8 5的旋轉軸線A !的軸線A2。 如圖3 5及3 6中所見的，位置控制機構64基本上包 含印刷電路板8 7，其具有成爲數位位置感測器8 9的形式 的數位訊號提供機構，及成爲類比（頂-低刷（top-low brush ))位置感測器90的形式的類比訊號提供機構。數 位位置感測器8 9形成數位位置感測裝置，而類比位置感 測器9 0形成機械/電位置感測裝置。 印刷電路板8 7上以傳統方式形成有多個電路，用來 回應來自電子換檔器21及22，數位位置感測器89，及類 比位置感測器90，以及其他感測器例如車輪旋轉感測器及 曲柄旋轉感測器（圖8 )的訊號經由控制器2 0控制前撥鏈 器馬達62的操作。數位位置感測器89及類比位置感測器 90形成爲且被配置成分別將數位及類比訊號送至控制器 -18- (15) (15)1247711 20，使得控制器20控制流至前撥鏈器馬達62的電流。 數位位置感測器8 9是由位置感測器元件或快門輪8 9 a 及光斷續器8 9 b形成。輸出軸8 5的角度位置是藉著使用 快門輪89a及光斷續器89b而被決定。快門輪89a被安裝 在第一中間齒輪8 2上成爲使得快門輪8 9 a與第一中間齒 輪82 —起旋轉。快門輪89a設置有由光斷續器89b偵測 的多個在圓周上間隔開的開口。換句話說，光斷續器8 9 b 感測快門輪8 9 a的開口來決定第一中間齒輪8 2的相對位 置。因爲第一中間齒輪8 2的位置直接相關於輸出軸8 5的 位置，所以輸出軸8 5的位置可容易地被決定。因此，控 制器20可根據第一中間齒輪82的相對位置決定鏈條導件 40的位置。 光斷續器89b較佳地爲雙波道（dual channel)光斷 續器，其具有設置在快門輪8 9 a的一側的光源或L E D，及 設置在快門輪8 9a的另一側的光偵測器，例如光電晶體。 快門輪89a的被前撥鏈器馬達62旋轉造成LED的光的通 過至光電晶體被間歇性地阻擋，因而產生具有由快門輪 8 9a的旋轉率決定的週期的訊號。如此，數位訊號的形狀 典型上會具有正方形或矩形鋸齒組態，其中脈衝的每一個 代表輸出軸8 5的多個角度位置中的一個。因爲光斷續器 8 9b具有雙波道，所以光斷續器89b會產生如圖9所示互 相失相的兩個數位訊號。因此，數位位置感測器8 9作用 如同間歇性光學感測器，其可偵測馬達6 2的馬達驅動系 63的輸出軸85的旋轉方向及角度位置二者。數位位置感 -19- (16) (16)1247711 測器8 9送出指示馬達6 2的馬達驅動系6 3的輸出軸8 5的 角度位置及旋轉方向的位置訊號。鑑於數位位置感測器8 9 的操作，以已知方式如同電位計操作的類比位置感測器9 0 只是作用成爲開關（〇n-〇ff )感測器，以指示與頂停止位 置（top stop position)間隔開的頂接觸範圍（top contact r a n g e )的邊緣及與低停止位置（1 o w s t ο p p o s i t i ο η )間隔 開的低接觸範圍（1 〇 w c ο n t a c t r a n g e )的邊緣。 更明確地說，如圖3 6及3 7中所見的，類比位置感測 器90包含電接觸板，其具有安裝在印刷電路板87上的三 個不動電刷90a，90b，及90c，以及安裝在輸出軸85上 以與其一起旋轉的三個可移動電接點 90a’，90b’，及 90c5 〇 電刷90a，90b，及90c以懸臂方式連接於印刷電路板 8 7 ’而其自由端部被配置成選擇性地接觸被安裝於輸出軸 8 5的輸出齒輪8 4的可移動電接點9 0 a，，9 0 b，，及9 0 c，。 換句話說，電接點90a·，90b，，及90c，與輸出齒輪84及 輸出軸8 5 —起旋轉。換句話說，電刷9 0 a，9 0 b，及9 0 c 與接點9 0 a ’，9 0 b，，及9 0 c，合作完成電路。特別是，電刷 9〇a與頂位置接點9〇a，互相選擇性地接觸以界定輸出軸85 離開頂停止或頂鎖定位置（t ο p 1 〇 c k u p p 〇 s i t i ο η )的頂撥 鏈器位置或頂終端齒輪範圍。電刷90b與低位置接點9〇b， 互相選擇性地接觸以界定輸出軸8 5離開低停止或低鎖定 位置（]ow l〇ckup pcsiii〇n)的低撥鏈器位置或低終端齒 輪範圍。電刷9Qc與接地接點9〇c，互相接觸以在電刷9〇a -20- (17) 1247711 與頂位置接點9 0 a ’接觸之下或在電刷9 0 b與低位置 9 0 b ’接觸之下形成接地連接。當電刷9 〇 a與頂位置 90a’互相接觸時，類比或機械訊號被送至控制器20。 刷90a與頂位置接點90a，脫離時，類比或機械訊號停 如此’控制器2 0可決定輸出軸8 5何時位在頂撥鏈器 或頂終端齒輪範圍處。同樣地，當電刷9 0 b與低位置 9 Ob’互相接觸時，類比或機械訊號被送至控制器20。 刷9 0b與低位置接點90b，脫離時，類比或機械訊號停 如此’控制器2 0可決定輸出軸8 5何時位在低撥鏈器 或低終端齒輪範圍處。當然，鏈條導件4 0的頂撥鏈 置是藉著頂調整螺釘49接觸馬達連桿組3 4而被控制 鏈條導件4 Q的低撥鏈器位置是藉著低調整螺釘5 〇接 達連桿組3 4而被控制。因爲數位位置感測器8 9的操 示輸出軸8 5的旋轉方向及角度位置二者，所以類比 感測器90只是作用成爲開關感測器來指示電刷90a J 何時分別嚙合或脫離頂及低位置接點90a，及90b’。更 地說，控制器2 0決定分別與頂及低停止位置間隔開 及低位置接點90a’及90b’的邊緣的精確位置。 控制器2 〇操作性地連接於前撥鏈器馬達6 2及位 制機構64 ◦控制器20形成爲偵測在第一及第二撥鏈 檔位置之一處發生的前撥鏈器馬達6 2的預定鎖定位 控制器2 0進一步形成爲設定前撥鏈器馬達6 2的預定 位置，其爲根據位置控制機構6 4的位置訊號的在鎖 置之前的經計算的距離。 接點 接點 當電 止。 位置 接點 當電 止。 位置 器位 ，而 觸馬 作指 位置 90b 明確 的頂 置控 器換 置。 停止 定位 -21 - (18) (18)1247711 參考圖9，當前撥鏈器1 2在一開始被安裝於自行車 1 0的車架1 4時，前撥鏈器馬達6 2應被校準，以避免在輸 出軸8 5被驅動至鎖定位置時發生過載電流。當然，此校 準可在工廠處或在安裝於自行車1 0之前被實施。 無論如何，首先，控制器2 0被設定於校準模式來開 始圖9的流程圖中所提出的過程。於步驟S 1，前撥鏈器 馬達62首先被控制器20賦能（例如壓下換檔器2 1的換 檔鈕之一或以其他方式供應電流至馬達62 )，以提供電流 至前撥鏈器馬達62。如果撥鏈器馬達62的頂位置要被校 準，則前撥鏈器馬達62從低位置朝向頂位置被驅動，直 到前撥鏈器馬達62鎖定。 在此第一實施例中，輸出齒輪8 4具有不繞輸出齒輪 84的周邊完全延伸的齒。如此，撥鏈器馬達62的頂及低 鎖定位置在第二中間齒輪8 3的齒到達輸出齒輪8 4的齒的 端部時發生。在這些位置點處，前撥鏈器馬達62鎖定且 過載電流產生。 其次，於步驟S 2，控制器2 0的程式決定過載電流何 時發生。特別是，過載電流電路（圖1 〇 )藉著比較目前測 得的電壓與參考電壓Vcc而偵測到電壓的升高。據此，於 步驟S 3，控制器2 0停止流至前撥鏈器馬達6 2的電流。 一旦前撥鏈器馬達6 2停止’此停止或鎖定位置就於 步驟S 4被儲存在控制器2 0的記憶體中。特別是，位置感 測器元件或快門輪8 9 a的相對位置被儲存在控制器20的 數位位置記憶體2 5中。 -22- (19) (19)1247711 其次，於步驟S5，控制器20驅動前撥鏈器馬達62 至低位置，此較佳地是藉著在校準模式中被自動地實施。 一旦電刷90a脫離接點90a，，控制器20就於步驟S6偵測 及儲存頂位置接點90a，的邊緣。當前撥鏈器馬達62在頂 位置接點90a，的邊緣與頂停止位置之間被驅動時，於步驟 S7 ’位置感測器元件89a旋轉以使得光斷續器89b將位置 感測器元件89a的開口計數成爲被用來計算的脈衝，且儲 存在頂位置接點的邊緣與於頂撥鏈器換檔位置處的鎖定位 置之間的脈衝數目。 然後，於步驟S 8，控制器2 0計算新停止位置，其爲 在鎖定位置之前的經計算的距離。例如，如果在頂位置接 點的邊緣與鎖定位置之間有十個脈衝，則新停止位置可被 設定於離開鎖定位置七個脈衝。因此，當前撥鏈器馬達6 2 被騎車者賦能而從低位置換檔至頂位置時，控@器2 0 # 將前撥鏈器馬達6 2釋能（d e e n e r g i z e )成爲使得馬達會在 離開鎖定位置七個脈衝數處停止。以此方式，前撥鏈器馬 達62於未來從頂位置的換高檔中不會被驅動至鎖定情 況。對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，低位置也 可以用類似的方式被校準。 當然，此校準過程可依需要及/或所想要的使用較少 或更多步驟以不同的順序來進行。例如，步驟s 5可藉著 以不同的順序來實施頂位置邊緣的偵測（步驟S 6 )及脈 衝的計數（步驟S 8 )而被去除。 參考圖1至6 ’馬達連桿組3 4基本上包含驅動或馬達 -23- (20) (20)1247711 連桿 9 1，援助器連桿（s a v e r 1 i n k ) 9 2，援助器連桿偏壓 兀件9 3，及位置偏壓元件9 4。援助器連桿9 2及援助器連 桿偏壓元件9 3形成卡住防護配置。馬達連桿組3 4操作性 地連接在輸出軸8 5的偏心驅動銷8 5 a與撥鏈器連桿組4 1 之間。此卡住防護配置形成爲且被配置成在力傳送狀態與 力越限（〇 v e r r i d e )狀態之間移動。 如圖4至6中所見的，驅動連桿9 1形成爲且相對於 輸出軸8 5及撥鏈器連桿組4 1被配置成將鏈條導件4 0在 第一撥鏈器換檔位置與第二撥鏈器換檔位置之間移位◦如 圖23至25中特別所見的，驅動連桿91具有第一驅動連 桿端部9 1 a及第二驅動連桿端部9 1 b。第一驅動連桿端部 9 1 a被安裝在輸出軸8 5的偏心驅動銷8 5 a上成爲使得偏心 驅動銷8 5 a可在形成於第一驅動連桿端部9 1 a的孔內旋 轉。第二驅動連桿端部9 1 b藉著樞銷9 5而可樞轉地連‘接 於援助器連桿9 2。如此，當輸出軸8 5旋轉時，驅動連桿 9 1移動或移位。 如圖2 5至2 8中最佳所見的，援助器連桿9 2較佳地 具有第一援助器連桿端部 92a，第二援助器連桿端部 92b，及控制或止擋凸緣92c。援助器連桿92的第一援助 器連桿端部9 2 a藉著樞銷9 5而可樞轉地連接於驅動連桿 9 1的第二驅動連桿端部9 1 b。第二援助器連桿端部92b操 作性地連接於撥鏈器連桿組4 1的第一或外連桿4 5。控制 或止擋凸緣9 2 c從第二援助器連桿端部9 2 b延伸，且被配 置成在馬達連桿組34被驅動至頂撥鏈器換檔位置時接觸 -24- (21) (21)1247711 頂調整螺釘4 9，如圖6中所見的。因此，第二或頂調整螺 釘49形成爲且被配置成藉著頂調整螺釘49的自由端部接 觸援助器連桿92的控制或止擋凸緣92c而改變鏈條導件 相對於固定體42的第二或頂撥鏈器換檔位置。 在調整前撥鏈器單元3 1時，前撥鏈器單元3 1是藉著 機動化前撥鏈器安裝構件3 2及托架1 8而被安裝於車架 1 4。然後，頂撥鏈器換檔位置是藉著將頂調整螺釘49調 整成爲使得鏈條導件40被設置在前鏈條輪22上方而被設 定。頂撥鏈器換檔位置的此調整造成外連桿4 6與援助器 連桿92之間的相對定向被改變。特別是，頂調整螺釘49 的調整是藉著抵消援助器連桿偏壓元件93的驅策力（亦 即壓縮援助器連桿偏壓元件9 3 )而改變外連桿4 6與援助 器連桿92之間的相對定向。一旦頂撥鏈器換檔位置已經 被設定，低撥鏈器換檔位置就也被頂調整螺釘4 9的調整 改變，因爲鏈條導件4 0與外連桿4 6 —起移動。因此，低 位置接著藉著使用接觸固定體42的低調整螺釘50來使得 鏈條導件4 0被設置在較小的前鏈條輪2 3上方而被設定。 換句話說，低調整螺釘5 0的調整藉著進一步抵消援助器 連桿偏壓元件9 3的驅策力（亦即進一步壓縮援助器連桿 偏壓元件9 3 )而在鏈條導件4 0被設置在前鏈條輪2 3上時 改變外連桿4 6與援助器連桿9 2之間的相對定向。 如圖2 9及3 0中最佳所見的，援助器連桿偏壓元件9 3 較佳地爲具有盤旋部份93a，第一腿部93b，及第二腿部 93c的扭轉彈簧。盤旋部份93a繞將援助器連桿92連接於 -25- 93 (22) 1247711 第一或外連桿4 5的樞銷4 7定位。援助器連桿偏壓元件 的第一腿邰9 3 b D圈合援助器連桿9 2，而第二腿部9 3 c接 撥鏈器連桿組4 1的第一或外連桿4 5。如此，援助器連 92被偏壓於當從撥鏈器的後方觀看時繞樞銷47的逆時 方向。同樣地’第一或外連桿4 5也被偏壓於當從撥鏈 的後方觀看時繞樞銷4 7的逆時針方向。換句話說，援 器連桿偏壓元件9 3形成爲且被配置成施加在常態下保 驅動連桿9 1與撥鏈器連桿組4 1之間的大致剛性連接的 策力。因此，援助器連桿9 2可樞轉地連接於撥鏈器連 組4 1，並且援助器連桿偏壓元件93操作性地連接在援 器連桿9 2與撥鏈器連桿組4 1之間，以將援助器連桿 從力越限狀態驅策至力傳送狀態，使得大致剛性的連接 常態下被保持在援助器連桿與撥鏈器連桿組4 1之間。 因此，如圖6中所見的，如果鏈條導件40卡在頂 置，並且馬達連桿組3 4被輸出軸8 5驅動至低撥鏈器換 位置，則援助器連桿9 2會抵抗援助器連桿偏壓元件9 3 第一腿部93b的驅策力繞樞銷47於順時針方向（當從 鏈器的後方觀看時）旋轉。如此，非剛性連接藉著使用 助器連桿92及援助器連桿偏壓元件93而形成在援助器 桿92與撥鏈器連桿組4 1之間。換句話說，援助器連桿 及援助器連桿偏壓元件9 3形成將驅動連桿9 1的第二驅 連桿端部9 1 b連接於撥鏈器連桿組4 1的非剛性連接。 非剛性連接形成卡住防護配置。 位置偏壓元件94較佳地爲張力彈簧，其具有連接 觸 桿 針 器 助 持 驅 桿 助 92 在 位 檔 的 撥 援 連 92 動 此 於 -26- (23) (23)1247711 偏心驅動銷8 5 a的第一端部，及連接於馬達單元安裝部份 5 3的彈簧安裝銷5 5的第二端部。位置偏壓元件94形成爲 且被配置成使得位置偏壓元件94的驅策力將馬達連桿組 3 4固持於頂位置或低位置。換句話說，當馬達連桿組34 處於頂位置時，位置偏壓元件9 4的力的線偏離輸出軸8 5 的旋轉軸線A !，以在輸出軸8 5上施加當從撥鏈器1 2的 後方觀看時順時針的力。但是，當馬達連桿組3 4移動至 低位置時，位置偏壓元件9 4的力的線爲使得逆時針的力 施加於輸出軸8 5。因此，位置偏壓元件9 4形成爲且被配 置成在馬達不再被賦能時幫助將鏈條導件40固持於頂或 低位置° 如圖4 3及4 4所示，後撥鏈器1 3接近鏈輪單元地安 裝於車架1 4以用來將鏈條C在多個後鏈輪G!至G7之間 移動’。後撥鏈器1 3包含安裝在底座構件1 3 2與外蓋1 3 3 之間的後撥鏈器控制殼體1 3 1。底座構件1 3 2以已知方式 可擺動地安裝於車架14，並且包含電連接器，用來連接於 在連接於控制器2 0的中間通訊路徑上的互補連接器。如 圖44所示，外蓋133及後撥鏈器控制殼體13ι藉著螺釘 1 3 4及1 3 5而安裝於底座構件1 3 2。螺釘1 3 4延伸通過外 蓋1 3 3的開口’通過延伸通過後撥鏈器控制殻體蓋件1 40 的開口 1 3 8的間隔件管丨3 7，且至底座構件〗3 2的螺紋開 口 1 4 2內。螺釘1 3 5延伸通過外蓋1 3 3的開口 1 4 4，且至 底座構件1 3 2的螺紋開口] 4 8內。 後撥鏈器〗3另外包含經由各別樞軸1 5 4及1 5 6可樞 -27- (24) 1247711 轉地連接於後撥鏈器控制殼體1 3 ；[的連桿構件5 〇及 152 ’其中連桿構件152藉著平坦部156a (圖47)而不可 旋轉地固定於樞軸1 5 6。樞軸]5 6只是與後撥鏈器1 3 —起 移動的撥鍵益移動構件的—個例子。連桿構件1 5 0及1 5 2 的另一端部經由各別樞軸1 6 0及1 6 2可樞轉地連接於可移 動構件1 5 8。可移動構件1 5 8可旋轉地支撐鏈條導件 1 64 ’而鏈條導件1 64又可旋轉地支撐用來以已知方式嚙 合鏈條C的引導滑輪166及張緊滑輪168。如以下會更詳 細討論的，後撥鏈器馬達180 (圖45至47 )旋轉樞軸 1 5 6，用來造成連桿構件1 5 2將可移動構件1 5 8及鏈條導 件1 64橫向移動，以用來將鏈條C在多個後鏈輪G!至G7 之間傳遞。 圖45爲顯示在後撥鏈器控制殻體蓋件140及以下會 討論的接觸板1 8 2被移去之下的後撥鍵益控制威體1 3 1的 內容的視圖。如圖4 5所示，後撥鏈器馬達1 8 0包含小齒 輪驅動軸1 8 3，其經由包含齒輪1 8 4 ’ 1 8 5 ’ 1 8 6 ’ 1 8 7 ’及 1 88的齒輪減速機構驅動樞軸1 56，其中每一齒輪1 84， 1 8 5，1 8 6，及1 8 7的小直徑齒輪部份驅動在動力傳輸路徑 中的下一齒輪的較大直徑齒輪部份。齒輪1 8 8與樞軸1 5 6 成整體地旋轉。 成爲數位位置感測器1 89 6勺形$ 0勺8^立託^虎？是彳共構 被安裝在後撥鏈器控制殼體131中。如圖45及46所示， 數位位置感測器1 8 9包含與小齒輪驅動軸1 8 3成整體地旋 轉的位置感測器元件或快門輪1 9〇，設置在快門輪1 9〇的 -28- (25) 1247711 -一側的光源或L E D 1 9 1，及設置在快門輪丨9 〇的另一側的 光偵測器’例如光電晶體1 9 2。快門輪1 9 0與小齒輪驅動 軸1 8 3 —起的旋轉造成L E D 1 9 1的光的通過至光電晶體 1 9 2被間歇性地阻擋，因而產生具有由快門輪1 9 〇的旋轉 率決定的週期的數位訊號。如此，數位訊號的形狀典型上 取決於操作情況會具有正方形或矩形鋸齒組態◦因此，數 位位置感測器1 8 9在此實施例中作用如同間歇性光學感測 器。 如圖47所示，成爲類比位置感測器丨93的形式的類 比訊號提供機構也被安裝在後撥鏈器控制殻體1 3 1中。類 比位置感測器193包含接觸板182及刷板194。接觸板 1 8 2藉著旋入螺紋開口 1 9 6 (圖4 5 )內的螺釘1 9 5而安裝 於後撥鏈器控制殼體131，並且包含電阻接點（resistive contact ) 197a及197b。刷板194與樞軸156成整體地旋 轉，並且包含用來接觸電阻接點197a及197b的刷件198a 及1 9 8 b，以用已知方式操作如同電位計。 機動化後撥鏈器1 3的校準及換檔移動是由第一實施 例的控制器20控制。換句話說，在校準機動化後撥鏈器 1 3時，圖9的流程圖及圖1 〇中的過載電流的示意區塊被 控制器2 0用來在機動化後撥鏈器1 3的初始校準期間控制 機動化後撥鏈器1 3。 第二實施例 現在參考圖4 8至8 2，以下說明根據第二實施例的機 -29- (26) (26)1247711 動化前撥鏈器2 1 2。基本上，機動化前撥鏈器2 1 2與以上 所討論的機動化前撥鏈器1 2相同，除了第一實施例的機 動化前撥鏈器安裝構件3 2及前撥鏈器馬達單元3 3由修改 的機動化前撥鏈器安裝構件2 3 2及修改的前撥撥鏈器馬逹 單元2 3 3取代。換句話說，機動化前撥鏈器2 1 2的所有其 他部件相同於第一實施例的機動化前撥鏈器1 2，除了修改 的機動化前撥鏈器安裝構件2 3 2及修改的前撥鏈器馬達單 元233。鑑於第一與第二實施例之間的相似性，與第一實 施例的部件相同的第二實施例的部件會被給予與第一實施 例的部件相同的參考數字。另外，爲簡潔起見可能會省略 與第一實施例的部件相同的第二實施例的部件的敘述。 第二實施例的機動化前撥鏈器2 1 2取代如圖8中所見 的機動化前撥鏈器1 2。因此，機動化前撥鏈器2丨2的校準 及換檔移動是由第一實施例的控制器2 〇控制。換句話 說’在校準機動化前撥鏈器2 1 2時，圖9的流程圖及圖1 〇 中的過載電流的示蒽區塊被控制器2 0用來在機動化前撥 鏈器2 ]. 2的初始校準期間控制機動化前撥鏈器2丨2。 如圖52至55中最佳所見的，機動化前撥鏈器安裝構 件232基本上包含自行車車架安裝部份251，前撥鏈器安 裝部份252，及馬達單元安裝部份253，其中馬達單元安 裝部份25 3包含整合的（lntegrated)前撥鏈器馬達罩殼 271。自行車車架女裝部份251，前撥鏈器安裝部份252， 及馬達單元安裝部份2 5 3與前撥鏈器馬達罩殼27ι 一起成 整體地形成爲單件式的單元構件。前撥鏈器安裝部份2 5 2 -30- (27) (27)1247711 及馬達單元安裝部份2 5 3形成撥鏈器馬達支撐結構。 自行車車架安裝部份2 5 1形成爲且被配置成以與第一 實施例相同的方式藉著托架]8而連接於自行車車架1 4的 座管1 6。自行車車架安裝部份2 5 1包含凸出部2 5 4，其從 機動化前撥鏈器安裝構件2 3 2的第一側向外凸出至形成具 有螺紋孔2 5 4b的曲線狀前表面2 5 4 a的自由端部。曲線狀 前表面25 4a形成爲且被配置成接觸托架1 8的相應曲線狀 部份，使得機動化前撥鏈器安裝構件2 3 2不能相對於托架 1 8旋轉。 前撥鏈器安裝部份2 5 2形成爲且被配置成以與如上所 討論的第一實施例相同的方式連接於前撥鏈器單元3 1的 撥鏈器連桿組4 1。特別是，前撥鏈器安裝部份252具有第 一及第二連桿支撐部25 2a及2 5 2b，其形成爲且被配置成 在二者之間界定連桿接收空間，用來接收第一及第二連桿 45及46。因此，第一及第二連桿支撐部252a及252b形 成爲且被配置成形成前撥鏈器固定體242。第一及第二連 桿支撐部2 5 2 a及2 5 2 b的每一個包含形成第一固定樞轉點 P 3的桌一樞轉軸線的第一樞銷安裝孔2 5 2 c，及形成第二 固疋樞轉點P 4的第二樞銷安裝孔2 5 2 d。第一及第二連桿 支撐部25 2a及2 5 2b形成爲且被配置成使得第一及第二連 桿支撐部2 5 2 a及2 5 2 b在第一樞銷安裝孔2 5 2 c處的間隔 與在第二樞銷安裝孔252d處的間隔不同，以順應第一及 第二連桿45及46的不同尺寸。第二樞銷安裝孔252(1的 第一樞轉軸線通過螺紋孔2 5 4b，如圖5 3中最佳所見的。 -31 - (28) 1247711 馬途單兀女裝邰份2 5 3形成爲且被配置成連接於前 鏈器馬達單元2 3 3。馬達單元安裝部份2 5 3具有形成前 鏈器馬達罩殼2 7 1的杯形部份。馬達單元安裝部份2 5 3 有輸出軸開口 2 5 3 b，其具有大致平行於前撥鏈器安裝部 2 5 2的第一及第二固定樞轉點的樞轉軸線的中心軸線。 達單元安裝部份2 5 3另外包含各種不同的安裝孔，用來 前撥鏈器馬達單元2 3 3的部件固定於馬達單元安裝部 2 5 3 ° 現在參考圖56至82，以下更詳細討論前撥鏈器馬 單元233的各種不同部件。前撥鏈器馬達單元233被設 成被安裝於機動化前撥鏈器安裝構件23 2的罩殼271。 圖74中所見的，前撥鏈器馬達單元23 3基本上包含馬 單元蓋件結構260,撥鏈器馬達支撐結構261，撥鏈器 達2 6 2，馬達驅動系2 6 3，及位置控制機構或裝置2 6 4。 撥鏈器馬達單元2 3 3以與第一實施例相同的方式藉著馬 連桿組3 4及撥鏈器連桿組4 1而操作性地連接於鏈條導 4 0。如此’前撥鏈器馬達單元2 3 3的被控制器2 0操作 成鏈條導件40在低與頂換檔位置之間移位。 前撥鏈器馬達單元2 3 3的馬達單元蓋件結構2 6 0基 上包含後蓋260a (圖56至59)，中間蓋260b (圖60 64)，及前蓋260c (圖65至68)。馬達單元蓋件結 2 6 0的部件是由剛性材料例如硬質剛性塑膠或金屬建構 後蓋260a，中間蓋260b，及前蓋260c藉著緊固件（未 示）而固定地連接於罩殼271。後蓋260a較佳地由金屬 撥 撥 具 份 馬 將 份 達 計 如 達 馬 前 達 件 造 本 至 構 〇 m 製 -32- (29) (29)1247711 成，且具有接收軸承26 5的輸出軸接收孔26〇c。後蓋 260a，中間蓋26〇b，及前蓋26 0c的精確結構對於本發明 而言並不重要，因此此處不詳細討論。 如圖74至79中所見的，撥鏈器馬達單元支座261形 成爲且被配置成圍封及支撐撥鏈器馬達2 6 2及馬達驅動系 2 6 3。所示的實施例中的撥鏈器馬達單元支座2 6 1包含主 支座261a (圖74及76)及底部齒輪支座261b (圖77至 79)。較佳地，撥鏈器馬達單元支座261的主支座261a 及底部齒輪支座2 6 1 b由重量輕的剛性材料例如硬質塑膠 建構。主支座261a形成爲且被配置成支撐撥鏈器馬達 2 6 2，馬達驅動系2 6 3，及位置控制機構2 6 4。 如圖6 9及7 4中所見的，撥鏈器馬達2 6 2具有操作性 地連接於馬達驅動系2 6 3的驅動軸2 7 5。撥鏈器馬達2 6 2 爲由電池源或發電機供電的可逆電馬達。撥鏈器馬達262 藉者電線繩而電連接於控制器2 0 ’且錯著另一電線繩而電 連接於電源（電池源或發電機）。 如圖69及74至76中所見的，馬達驅動系263基本 上包含驅動齒輪2 8 0，第一中間齒輪2 8 1，第二中間齒輪 282，蝸輪283，及輸出齒輪284。輸出齒輪284被安裝在 輸出軸2 8 5上。馬達驅動系2 6 3將撥鏈器馬達2 6 2的驅動 軸2 7 5的旋轉移動藉著輸出軸2 8 5而傳輸至馬達連桿組 34。在此實施例中，齒輪2 8 0至2 84均由金屬材料建構。 在此實施例中，驅動齒輪2 8 0被安裝在撥鏈器馬達 2 6 2的驅動軸2 7 5上，而驅動齒輪的齒與第一中間齒輪 -33- (30) (30)1247711 2 8 1的第一組齒嚙合。第一中間齒輪2 8 1具有第二組齒， 其嚙合第二中間齒輪2 8 2的第一組齒。第二中間齒輪2 8 2 及蝸輪2 8 3被安裝在中間從動軸2 8 6上。如此，第二中間 齒輪2 8 2的旋轉造成蝸輪2 8 3與其一起旋轉◦蝸輪2 8 3具 有與輸出齒輪2 8 4嚙合以旋轉輸出軸2 8 5的螺旋齒。 如圖49，74，及76中所見的，輸出軸285在後端部 處藉著軸承265而被可旋轉地支撐在後蓋260a的輸出軸 接收孔260c中，在中心部份處藉著軸承2 8 7而被可旋轉 地支撐在罩殼271的輸出軸孔271d中，且在前端部處被 可旋轉地支撐在主支座2 6 1 a的孔2 6 1 c中。類似於第一實 施例，輸出軸2 8 5形成爲且被配置成藉著撥鏈器馬達262 的驅動軸2 7 5的旋轉而繞旋轉軸線A i在第一旋轉位置與 相反於第一旋轉方向的第二旋轉位置之間旋轉。輸出軸 2 8 5藉著偏心驅動銷2 8 5 a而連接於馬達或驅動連桿9 1， 其中偏心驅動銷2 8 5 a具有偏離輸出軸2 8 5的旋轉軸線A , 的軸線A2。在此實施例中，偏心驅動銷2 8 5 a爲與輸出軸 2 8 5分開的部件。 驅動齒輪2 9 2被安裝在中間從動軸2 8 6上，而中間從 動軸2 8 6安裝有第二中間齒輪2 8 2及禍輪2 8 3。驅動齒輪 2 92的齒與位置感測器齒輪2 93的齒嚙合成爲使得驅動齒 輪2 9 2旋轉位置感測器齒輪2 9 3。如上所述，位置感測器 元件2 8 9被安裝在位置感測器齒輪2 9 3上成爲使得二者一 起旋轉。在第二實施例中，輸出軸具有抵靠部X，其接觸 中間蓋2 6 0 b上的抵靠部Y，如圖5 1中所見的。當抵靠部 -34- (31) (31)1247711 χ與γ互相接觸時，馬達262處於發生過載電流的頂部終 端位置。因此，撥鏈器2 i 2使用位置控制機構264被校準 成爲使得新停止位置被設定，以避免抵靠部χ與γ之間 的接觸。 現在參考圖69，位置控制機構264基本上包含印刷電 路板2 8 8，成爲數位位置感測器2 8 9的形式的數位訊號提 供機構’及成爲類比（頂-低刷（t 〇 p -1 〇 w b r u s h ))位置感 測器290的形式的類比訊號提供機構。數位位置感測器 289形成數位位置感測裝置，而類比位置感測器290形成 機械/電位置感測裝置。 印刷電路板28 8上以傳統方式形成有多個電路，用來 回應來自電子換檔器21及22，數位位置感測器2 8 9，及 類比位置感測器290，以及其他感測器例如車輪旋轉感測 器及曲柄旋轉感測器（圖8 )的訊號經由控制器20控制前 撥鏈器馬達262的操作。數位位置感測器2 8 9及類比位置 感測器290形成爲且被配置成分別將數位及類比訊號送至 控制器20，使得控制器20控制流至前撥鏈器馬達262的 電流。 數位位置感測器2 8 9是由位置感測器元件或快門輪 289a及光斷續器289b形成。輸出軸285的角度位置是藉 著使用快門輪2 8 9 a及光斷續器2 8 9 b而被決定。快門輪 2 8 9a被安裝在位置感測器齒輪293上成爲使得快門輪 2 8 9 a與位置感測器齒輪2 9 3 —起旋轉。快門輪2 8 9 a設置 有由光斷續器2 8 9 b偵測的多個在圓周上間隔開的開口 ° -35- (32) 1247711 換句話說，光斷續器2 8 9b感測快門輪2 8 9a的開口來決定 齒輪2 9 3的相對位置。因爲齒輪2 9 3的位置直接相關於輸 出軸2 8 5的位置，所以輸出軸2 8 5的位置可容易地被決 定。因此，控制器2 0可根據齒輪2 9 3的相對位置決定鏈 條導件4 0的位置。

光斷續器2 8 9b較佳地爲雙波道（dual channel)光斷 續器，其具有設置在快門輪2 8 9a的一側的光源或LED， 及設置在快門輪2 8 9a的另一側的光偵測器，例如光電晶 體。快門輪2 89a的被前撥鏈器馬達262旋轉造成LED的 光的通過至光電晶體被間歇性地阻擋，因而產生具有由快 門輪2 8 9a的旋轉率決定的週期的訊號。如此，數位訊號 的形狀典型上會具有正方形或矩形鋸齒組態，其中脈衝的 每一個代表輸出軸2 8 5的多個角度位置中的一個。因爲光 斷續器289b具有雙波道，所以光斷續器2 8 9b會產生如圖 9所示互相失相的兩個數位訊號。因此，數位位置感測器 2 8 9作用如同間歇性光學感測器，其可偵測馬達262的馬 達驅動系263的輸出軸2 8 5的旋轉方向及角度位置二者。 數位位置感測器2 8 9送出指示馬達262的馬達驅動系263 的輸出軸2 8 5的角度位置及旋轉方向的位置訊號。鑑於數 位位置感測器2 8 9的操作，以已知方式如同電位計操作的 類比位置感測器 290只是作用成爲開關（on-off )感測 器，以指示與頂停止位置間隔開的頂接觸範闹的邊緣及與 低停止位置間隔開的低接觸範圍的邊緣。 如圖69及80至82中所見的，類比位置感測器290 -36- (33) 1247711 包含電接觸板，其具有形成在印刷電路板2 8 8上的三個不 動電接點2 90a，290b，及2 9 0c，以及經由安裝構件291 女裝在輸出軸 2 8 5上以與其一起旋轉的兩個可移動電刷 29〇a’及 290b*。 電刷2 9 0 a’及2 9 0b’以懸臂方式連接於安裝構件291， 而其自由端部被配置成選擇性地接觸被安裝於印刷電路板 2 8 8的電接點 2 9 0 a，2 9 0 b，及 2 9 0 c。換句話說，電刷 29〇a’及2 9 0b’與輸出軸2 8 5 —起旋轉。如此，電刷290a’ 及290b’與接點290a，290b，及290c合作完成電路。特 別是，電刷290a’選擇性地接觸接點290a及290b二者， 以界定輸出軸2 8 5離開停止或鎖定位置的頂及低撥鏈器位 置（頂及低終端齒輪範圍）。電刷 290b，接觸接地接點 2 90c，以在電刷290a’接觸接點290a或290b之下形成接 地連接。當電刷2 9 0 a ’與頂位置接點2 9 0 a互相接觸時，指 示頂位置的類比或機械訊號被送至控制器2 0。當電刷 2 9 0a’與頂位置接點2 90a脫離時，類比或機械訊號停止。 如此，控制器2 0可決定輸出軸2 8 5何時位在頂撥鏈器位 置或頂終端齒輪範圍處。同樣地，當電刷2 9 0 a ’與低位置 接點290b互相接觸時，類比或機械訊號被送至控制器20 來指示低位置。當電刷2 9 0 a ’與低位置接點2 9 0 b脫離時， 類比或機械訊號停止。如此’控制器2 0可決定輸出軸2 8 5 何時位在低撥鍵器位置或低終5^齒輪範圍處。當然，鏈條 導件4 0的頂撥鏈器位置是藉著頂調整螺釘4 9接觸馬達連 桿組3 4而被控制，而鏈條導件4 0的低撥鏈器位置是藉著 -37- (34) (34)1247711 低調整螺釘5 0接觸馬達連桿組3 4而被控制。因爲數位位 置感測器2 8 9的操作指示輸出軸2 8 5的旋轉方向及角度位 置二者，所以類比位置感測器2 9 〇只是作用成爲開關感測 器來指示電刷2 9 0 a ’何時分別嚙合或脫離頂及低位置接點 2 9 0 a及2 9 0 b ◦更明確地說，控制器2 0決定分別與頂及低 停止位置間隔開的頂及低位置接點290a及290b的邊緣的 精確位置。 因此，控制器20操作性地連接於前撥鏈器馬達262 及位置控制機構264來運轉由圖9的流程圖所示的程式。 控制器20形成爲偵測在抵靠部X與Y如圖5 1中所見的 互相接觸時於頂撥鏈器換檔位置處發生的前撥鏈器馬達 262的預定鎖定位置。此鎖定位置是以與第一實施例相同 的方式藉著圖1 0的過載電流電路而被捨棄。控制器20進 一步形成爲以與第一實施例相同的方式設定前撥鏈器馬達 262的預定停止位置，其爲根據位置控制機構264的位置 訊號的在鎖定位置之前的經計算的距離。 此處所用的以下方向術語「向前，向後，上方，向 下，直立，水平，下方，及橫向」以及任何其他類似的方 向術語指的是配備有本發明的自行車的方向。因此，這些 術語在被用來敘述本發明時應被解讀爲相對於配備有本發 明的自行車。 此處所用的程度術語例如「大致」，「大約」’或 「近似」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅 改變的合理偏差量。這些術語應被解讀爲包含所修飾的術 -38- (35) (35)1247711 語的至少± 5 %的偏差，只要其不會否定所修飾的字的意 義。 雖然只選擇選定的實施例來說明本發明，但是對於熟 習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開由附隨的申 請專利範圍所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的 改變及修正。例如，雖然本發明只被顯示成爲前撥鏈器， 但是對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，本發明可 被結合於後撥鏈器。另外，以上根據本發明的實施例的敘 述只是舉例說明用，而非限制由附隨的申請專利範圍及其 等效物所界定的本發明。 【圖式簡單說明】 圖1爲配備有根據本發明的機動化前及後撥鏈器總成 的自行車的側視圖。 圖2爲處於低撥鏈器換檔位置的圖1所示的機動化前 撥鏈器的放大側視圖。 圖3爲處於低撥鏈器換檔位置的圖1及2所示的機動 化前撥鏈器的放大前視圖。 圖4爲處於低撥鏈器換檔位置的圖1至3所示的機動 化前撥鏈器的頂部平面圖。 圖5爲圖1至4所示的機動化前撥鏈器的部份後視 圖，其中固定體的一部份爲顯示目的被破除。 圖6爲前撥鏈器的部份後視圖，其中固定體的一部份 爲顯示目的被破除。 -39 - (36) (36)1247711 圖7爲機動化前撥鏈器的部份後視圖，其馬達連桿組 處於低位置’並且撥鏈器連桿組被固持成爲使得鏈條導件 維持於頂位置。 圖8爲本發明的電子控制式自行車傳動裝置的方塊 圖。 圖9爲顯示由電子控制式自行車傳動裝置的控制器執 行的控制程式的流程圖。 圖1 〇爲顯示利用過載電流偵測電路的馬達的操作的 示意方塊圖。 圖Π爲根據本發明的用於圖1至6所示的前撥鏈器 的機動化前撥鏈器安裝構件的前立體圖。 圖1 2爲圖1 1所示的機動化前撥鏈器安裝構件的後立 體圖。 圖1 3爲圖1 1及丨2所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的前視圖。 圖1 4爲圖1 !至丨3所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的後視圖。 圖1 5爲圖1 i至丨4所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的右側視圖。 圖1 6爲圖1〗至I 5所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的頂部平面圖。 圖1 7爲沿圖1 5的剖切線1 7 - 1 7所見的圖1 1至1 6所 示的機動化前撥鏈器安裝構件的剖面圖。 圖1 8爲根據本發明的用於圖1至6所示的前撥鏈器 -40- (37) (37)1247711 的右或外連桿的側立體圖。 圖1 9爲圖1 8所示的右連桿的右側視圖。 圖2 0爲圖1 8及1 9所示的右連桿的後側視圖。 圖2 1爲沿圖2 0的剖切線2丨_ 2 ]所見的圖1 8至2 〇所 示的右連桿的剖面圖。 圖2 2爲根據本發明的用於圖1至6所示的前撥鏈器 的馬達連桿的後視圖。 圖2 3爲沿剖切線2 3 - 2 3所見的圖2 2所示的馬達連桿 的縱向剖面圖。 圖24爲圖22及23所示的馬達連桿的頂部端視圖。 0 2 5爲根據本發明的用於圖1至6所示的前撥鏈器 的援助器連桿的側視圖。 圖2 6爲圖2 5所示的援助器連桿的側視圖。 圖2 7爲圖2 5及2 6所示的援助器連桿的內部視圖。 圖2 8爲根據本發明的圖2 5至2 7所示的援助器連桿 的底視圖。 圖2 9爲根據本發明的用於圖1至6所示的前撥鏈器 的援助器彈簧的側視圖。 圖3 0爲圖2 9所示的援助器彈簧的視圖。 圖3 1爲根據本發明的用於圖1至6所示的前撥鏈器 的輸出軸的軸向視圖。 圖3 2爲圖3 1所示的輸出軸的側視圖。 圖3 3爲根據本發明的安裝有輸出齒輪的輸出軸的立 體圖。 -41 - (38) (38)1247711 ® 3 4爲安裝有輸出齒輪的輸出軸的側視圖。 ® 3 5爲蓋件被移去之下的前撥鏈器馬達單元的前視 圖。 * 3 6爲馬達單元的前視圖，其中蓋件及印刷電路板 爲顯示目的被移去。 Μ 3 7爲馬達單元的前視圖，其中蓋件，印刷電路 S胃測器輪被移去以顯示前撥鏈器馬達單元的驅動 系。 H 38爲前撥鏈器馬達單元的馬達罩殼或殼體的內部 視圖。 圖39爲前撥鏈器馬達單元的圖38所示的罩殻或殼體 的外部視圖。 圖4〇爲前撥鏈器馬達單元的圖38及39所示的罩殼 或殼體的側視圖。 圖4 1爲沿圖3 8的剖切線4卜4 1所見的前撥鏈器馬達 單元的圖3 8至4 0所示的罩殼或殼體的剖面圖。 圖42爲附著有輸出軸及輸出齒輪的前撥鏈器馬達單 元的罩殼或殼體的下方部份的放大部份剖面圖。 圖43爲具有後馬達單元的後撥鏈器的側視圖。 圖44爲圖43所示的具有後馬達單元的後撥鏈器的部 份分解立體圖。 圖45爲在部份被移去之下的圖43及44所示的後撥 鏈器馬達單兀的內部視圖。 圖4 6爲具有數位位置感測器的後撥鏈器馬達單元的 -42- (39) (39)1247711 立體圖。 圖4 7爲顯示類比位置感測器的後撥鏈器馬達單元的 立體圖。 圖4 8爲根據本發明的第二實施例的機動化前撥鏈器 的放大側視圖。 圖49爲處於低位置的圖48所示的機動化前撥鏈器的 放大後視圖。 圖50爲處於低位置且後蓋被移去的圖48及49所示 的機動化前撥鏈器的放大後視圖。 圖51爲處於頂位置且後蓋被移去的圖48及49所示 的機動化前撥鏈器的放大後視圖。 圖5 2爲根據本發明的第二實施例的用於圖4 8至5 1 所示的前撥鏈器的機動化前撥鏈器安裝構件的前立體圖。 圖53爲圖52所示的機動化前撥鏈器安裝構件的前視 圖。 圖5 4爲圖5 2及5 3所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的後視圖。 圖5 5爲圖5 2至5 4所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的右側視圖。 圖5 6爲根據本發明的第二實施例的用於圖4 8至5 i 所示的機動化前撥鏈器的後蓋的後視圖。 圖5 7爲根據本發明的第二實施例的圖5 6所示的後蓋 的後立體圖。 圖5 8爲根據本發明的第二實施例的圖5 6及5 7所示 -43- (40) 1247711 的後蓋的前視圖。 圖5 9爲沿圖5 8的剖切線5 9 _ 5 9所見的圖5 6及5 7所 示的後蓋的剖面圖。 圖6 0爲根據本發明的第二實施例的用於圖4 8至5 1 所示的機動化前撥鏈器的中間蓋的後立體圖。 圖6 1爲根據本發明的第二實施例的圖6 0所示的中間 蓋的左側視圖。 圖6 2爲根據本發明的第二實施例的圖6 〇及6 1所示 的中間蓋的後視圖。 圖6 3爲根據本發明的第二實施例的圖6 〇至6 2所示 的中間蓋的右側視圖。 圖64爲根據本發明的第二實施例的圖6 〇至6 2所示 的中間蓋的底部平面圖。 圖6 5爲根據本發明的第二實施例的前蓋的後視圖。 圖6 6爲根據本發明的第二實施例的前蓋的右側視 圖。 圖67爲根據本發明的第二實施例的前蓋的前視圖。 圖6 8爲根據本發明的第二實施例的前蓋的後立體 圖。 圖6 9爲根據本發明的第二實施例的連接在馬達與輸 出軸之間的驅動系的簡圖。 圖7 0爲根據本發明的第二實施例的輸出軸的後視 圖。 圖7】爲根據本發明的第二實施例的輸出軸的右側視 -44- (41) 1247711 圖。 圖7 2爲根據本發明的第二實施例的輸出軸的前視 圖。 圖7 3爲沿圖7 2的剖切線7 3 - 7 3所見的根據本發明的 第二實施例的輸出軸的剖面圖。 圖7 4爲根據本發明的第二實施例的安裝在機動化前 撥鏈器安裝構件中的馬達單元的前視圖。 圖7 5爲根據本發明的第二實施例的安裝在機動化前 撥鏈器安裝構件中的馬達單元的前視圖，其中用於馬達單 元的支撐結構的部份爲顯示的目的被破除。 圖7 6爲根據本發明的第二實施例的馬達單元與馬達 連桿組之間的連接的後視圖，其中用於馬達單元的支撐結 構的部份爲顯示的目的被破除。 圖7 7爲根據本發明的第二實施例的底部齒輪支座的 頂部立體圖。 圖7 8爲根據本發明的第二實施例的底部齒輪支座的 頂部平面圖。 圖7 9爲沿圖7 8的剖切線7 9 - 7 9所見的根據本發明的 第二實施例的底部齒輪支座的剖面圖。 圖8 0爲根據本發明的第二實施例的印刷電路板的後 視圖。 圖8 1爲根據本發明的第二實施例的頂-低刷感測器的 軸向視圖。 圖82爲根據本發明的第二實施例的頂-低刷感測器的 -45- (42) (42)1247711 側視圖。 【主要元件符號說明】 1 〇自行車 1 2機動化前撥鏈器 1 3機動化後撥鏈器 1 4自行車車架 16 座管 18 托架 1 9緊固件或螺栓 20電子控制器或控制單元 2 1電子換檔器 22電子換檔器 22鏈輪 23微電腦 2 3鏈輪 24類比位置記憶體 24自行車驅動系 25數位位置記憶體 26位置計數器 2 7更新機構 28前撥鏈器馬達驅動器，前撥鏈器馬達驅動器電路 2 9後撥鏈器馬達驅動器，馬達驅動器電路 3〇a前撥鏈器定位機構 - 46- (43) (43)1247711 3 0b後撥鏈器定位機構 3 1機動化前撥鏈器單元 3 2機動化前撥鏈器安裝構件 3 3前撥鏈器馬達單元 34 馬達連桿組 40鏈條導件 4 0 a直立換檔板 4 0 b直立換檔板 40c板件 40d板件 4 1撥鏈器連桿組 42固定體 4 3樞銷 44樞銷 45第一或外連桿 4 5 a 第一端部 4 5 b第二端部 4 5 c螺紋孔 4 5 d螺紋孔 46第二或內連桿 4 6 a第一端部 4 6b第二端部 47樞銷 4 8 樞銷 -47 - (44) (44)1247711 49頂位置調整螺釘，頂調整螺釘 5 0低位置調整螺釘，低調整螺釘 5 1自行車車架安裝部份 5 2前撥鏈器安裝部份 52a第一連桿支撐部 5 2b第二連桿支撐部 52c第一樞銷安裝孔 52d第二樞銷安裝孔 5 3馬達單元安裝部份 5 3 a螺紋孔 5 3 b輸出軸切口 5 3 c銷安裝孔 5 4凸出部 5 4 a曲線狀前表面 5 4 b螺紋孔 5 5彈簧安裝銷 6 1撥鏈器馬達單元支撐結構 62前撥鏈器馬達 6 3 馬達驅動系 64位置控制機構或裝置 7 1馬達單元罩殼或殼體 7 1 a凹部 7 1 b齒輪軸支撐孔 7 1 c齒輪軸支撐孔 -48- (45) (45)1247711 7 1 d輸出軸孔 72馬達單元蓋件 7 5驅動軸 8 1蝸輪 8 2第一中間齒輪 8 3第二中間齒輪 8 4輸出齒輪 8 5輸出軸 8 5 a偏心驅動銷 8 6 軸承 8 7印刷電路板 8 9數位位置感測器 89a位置感測器元件或快門輪 8 9 b光斷續器 90類比（頂-低刷）位置感測器 9 0 a不動電刷 90a’可移動電接點 9 0 b不動電刷 90b5可移動電接點 9 0 c 不動電刷 90c’可移動電接點 9 1驅動或馬達連桿 9 1 a第一驅動連桿端部 9 1 b第二驅動連桿端部 -49- (46) (46)1247711 92援助器連桿 92a第一援助器連桿端部 92b第二援助器連桿端部 9 2 c控制或止動凸緣 93援助器連桿偏壓元件 9 3 a盤旋部份 9 3 b第一腿部 9 3 c第二腿部 94位置偏壓元件 95樞銷 1 3 1後撥鏈器控制殼體 1 3 2 底座構件 1 3 3 外蓋 1 3 4螺釘 1 3 5 螺釘 1 3 7間隔件管 1 3 8 開□ 140後撥鏈器控制殼體蓋件 1 4 2螺紋開口 144 開口 1 4 8 螺紋開口 1 5 0連桿構件 1 5 2連桿構件 1 5 4 樞軸 -50- (47) (47)1247711 1 5 6 樞軸 1 5 6 a 平坦部 1 5 8可移動構件 1 6 0 樞軸 1 6 2 樞軸 1 6 4鏈條導件 166引導滑輪 1 6 8張緊滑輪 1 8 0後撥鏈器馬達 1 8 2接觸板 1 8 3小齒輪驅動軸 1 8 4 齒輪 1 8 5 齒輪 1 8 6 齒輪 1 8 7 齒輪 1 8 8 齒輪 1 8 9數位位置感測器 1 90位置感測器元件或快門輪

191 光源或LED 192光電晶體 193類比位置感測器 1 9 4刷板 1 9 5 螺釘 1 9 6螺紋開口 -51 - (48) (48)1247711 1 9 7 a電阻接點 197b電阻接點 1 9 8 a刷件 198b 刷件 2 1 2機動化前撥鏈器 2 3 2機動化前撥鏈器安裝構件 2 3 3前撥鏈器馬達單元 242前撥鏈器固定體 2 5 1自行車車架安裝部份 2 5 2前撥鏈器安裝部份 252a第一連桿支撐部 2 5 2b第二連桿支撐部 2 5 2 c第一樞銷安裝孔 2 5 2 d第二樞銷安裝孔 2 5 3馬達單元安裝部份 2 5 3 b 輸出軸開口 2 5 4 凸出部 2 5 4 a曲線狀前表面 2 5 4b螺紋孔 2 6 0馬達單元蓋件結構 260a後蓋 2 6 0 b 中間蓋 260c 前蓋 2 6 0 c輸出軸接收孔 -52 - (49) (49)1247711 261撥鏈器馬達支撐結構，撥鏈器馬達單元支座 26 1 a 主支座 2 6 1 b底部齒輪支座 2 6 1 c 孔 262撥鏈器馬達 2 6 3 馬達驅動系 2 6 4位置控制機構或裝置 2 6 5 軸承 271整合的前撥鏈器馬達罩殻 2 7 1 d輸出軸孔 2 7 5驅動軸 2 8 0驅動齒輪 2 8 1第一中間齒輪 2 82第二中間齒輪 2 8 3蝸輪 2 8 4輸出齒輪 2 8 5 輸出軸 2 8 5 a偏心驅動銷 2 8 6中間從動軸 2 8 7 軸承 2 8 8印刷電路板 2 8 9數位位置感測器 2 8 9a位置感測器元件或快門輪 2 8 9b光斷續器 -53- (50) (50)1247711 2 90類比（頂-低刷）位置感測器 290a不動電接點 2 9 0 a ’可移動電刷 2 9 0b不動電接點 2 9 0 b ’可移動電刷 2 9 0 c不動電接點 291安裝構件 2 9 2驅動齒輪 293 位置感測器齒輪 Αι旋轉軸線 A2軸線 C鏈條 〇!後齒輪，後鏈輪 後齒輪，後鏈輪 G3後齒輪，後鏈輪 G4後齒輪，後鏈輪 G 5後齒輪，後鏈輪 G6後齒輪，後鏈輪 G 7後齒輪，後鏈輪 Pi第一偏移樞轉點 P2第二偏移樞轉點 P 3第一固定樞轉點 P 4第二固定樞轉點 Si前鏈輪或鏈條輪 -54- (51) (51)1247711 S 2前鏈輪或鏈條輪 Vcc預定參考電壓 X抵靠部 Y抵靠部

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Claims (1)

1. (1) (1)1247711 十、申請專利範圍 1. 一種電撥鏈器馬達單元，包含： 撥鏈器馬達； 輸出軸，其操作性地連接於該撥鏈器馬達，以旋轉通 過包含第一撥鏈器換檔位置及第二撥鏈器換檔位置的可移 動範圍； 位置控制機構，其形成爲且被配置成提供指示該輸出 軸的角度位置的位置訊號；及 控制器，其操作性地連接於該撥鏈器馬達及該位置控 制機構，該控制器形成爲偵測在該第一及第二撥鏈器換檔 位置之一處發生的該撥鏈器馬達的預定鎖定位置，並且該 控制器進一步形成爲設定該撥鏈器馬達的預定停止位置， 該預定停止位置爲根據該位置控制機構的該位置訊號的在 該鎖定位置之前的經計算的距離。 2 .如申請專利範圍第1項所述的電撥鏈器馬達單元， 其中 該位置控制機構包含位置感測裝置，其形成爲提供相 應於該輸出軸的多個角度位置的多個角度位置値。 3 .如申請專利範圍第2項所述的電撥鏈器馬達單元， 其中 該位置感測裝置包含形成爲在該輸出軸旋轉時移動的 位置感測器元件，及形成爲偵測該位置感測器元件的旋轉 的光斷續器。 4 ·如申請專利範圍第3項所述的電撥鏈器馬達單元， -56- (2) (2)1247711 進一步包含： 驅動系，其連接在該撥鏈器馬達的驅動軸與該輸出軸 之間，而該位置感測器元件操作性地連接於該驅動系，該 驅動軸，及該輸出軸之一。 5 .如申請專利範圍第3項所述的電撥鏈器馬達單元， 其中 該撥鏈器馬達爲可逆撥鏈器馬達，其形成爲且被配置 成將該輸出軸於第一旋轉方向及與該第一旋轉方向相反的 第二旋轉方向旋轉；且 該光斷續器包含被配置來產生第一訊號的第一波道及 被配置來產生與該第一訊號不同的第二訊號的第二波道， 以指示該撥鏈器馬達的旋轉方向。 6 ·如申請專利範圍第1項所述的電撥鏈器馬達單元， 其中 該位置控制機構包含位置感測裝置，其形成爲提供相 應於終端齒輪邊緣位置的角度位置値。 7 ·如申請專利範圍第6項所述的電撥鏈器馬達單元， 其中 該位置感測裝置包含具有電感測器元件的電位計，該 電感測器元件具有形成爲在該輸出軸旋轉時移動的第一電 接點，及形成爲在沿著相應於該第一及第二撥鏈器換檔位 置中的一個的第一終端齒輪範圍移動期間接觸該第一電接 點的第一電刷。 8 ·如申請專利範圍第7項所述的電撥鏈器馬達單元， -57- (3) 1247711 其中 該電位計進一步包含設釐& ®在該電感測器元件上的在該 輸出軸旋轉時移動的第二電接& 一 朱 垵點，及形成爲在沿著相應於 目亥第--及第一撥鏈器換檔位置中 ^平的另一個的第二終端齒輪 範圍移動期間接觸該第二電接點的第二電刷。 9 ·如申請專利範圍第 1 I自、丄 弟 貝所述的電撥鏈器馬達單元， 其中 該位置控制機構包含過載電流偵測電路，其操作性地 連接於該撥鏈益馬達的電力輸入線，以將該電力輸入線中 的電壓與爹考電壓作比較，以決定過載電流何時會由於該 撥鏈器馬達的到達該預定鎖定位置而發生於該撥鏈器馬 達。 I 〇 .如申請專利範圍第9項所述的電撥鏈器馬達單 元，進一步包含： 驅動系，其連接在該撥鏈器馬達的驅動軸與該輸出軸 之間；且 該驅動系，該驅動軸，及該輸出軸之一包含可移動抵 靠部，其被配置成在該輸出軸到達該撥鏈器馬達的該預定 鎖定位置時接觸第二不動抵靠部。 II .如申請專利範圍第1 0項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該可移動抵靠部被固定於該輸出軸。 1 2 .如申請專利範圍第1項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 -58- (4) (4)1247711 該位置控制機構包含形成爲提供相應於該輸出軸的多 個角度位置的多個角度位置値的第一位置感測裝置，及形 成爲提供相應於終端齒輪邊緣位置的角度位置値的第二位 置感測裝置。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該位置控制機構進一步包含過載電流偵測電路，其操 作性地連接於該撥鏈器馬達的電力輸入線，以將該電力輸 入線中的電壓與參考電壓作比較，以決定過載電流何時會 由於該撥鏈器馬達的到達該預定鎖定位置而發生於該撥鏈 器馬達。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述的電撥鏈器馬達單 元，進一步包含： 驅動系’其連接在該撥鏈器馬達的驅動軸與該輸出軸 之間；且 該驅動系，該驅動軸，及該輸出軸之一包含可移動抵 靠部’其被配置成在該輸出軸到達該撥鏈器馬達的該預定 鎖定位置時接觸第二不動抵靠部。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該位置感測裝置包含形成爲在該輸出軸旋轉時移動的 位置感測器元件，及形成爲偵測該位置感測器元件的旋轉 的光斷續器。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項所述的電撥鏈器馬達單 - 59- (5) 1247711 元，其中 該撥鏈器馬達爲可逆撥鏈器馬達，其形成爲且被配置 成將該輸出軸於第一旋轉方向及與該第一旋轉方向相反的 第二旋轉方向旋轉；且 該光斷續器包含被配置來產生第一訊號的第一波道及 被配置來產生與該第一訊號不同的第二訊號的第二波道， 以指示該撥鏈器馬達的旋轉方向。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該位置感測裝置包含具有電感測器元件的電位計，該 謹感測器元件具有形成爲在該輸出軸旋轉時移動的第一電 接點，及形成爲在沿著相應於該第一及第二撥鏈器換檔位 虞中的一個的第一終端齒輪範圍移動期間接觸該第一電接 _占的第一電刷。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該電位計進一步包含設置在該電感測器元件上的在該 輸出軸旋轉時移動的第二電接點，及形成爲在沿著相應於 該第一及第二撥鏈器換檔位置中的另一個的第二終端齒輪 範圍移動期間接觸該第二電接點的第二電刷。 1 9 ·如申請專利範圍第1 3項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該位置感測裝置包含具有電感測器元件的電位計，該 電感測器元件具有形成爲在該輸出軸旋轉時移動的第一電 -60- (6) 1247711 接點，及形成爲在沿著相應於該第一及第二撥鏈器換檔位 置中的一個的第一終端齒輪範圍移動期間接觸該第一電接 點的第一電刷。 2 〇 .如申請專利範圍第]項所述的電撥鏈器馬達單 元，進一步包含： 撥鏈器移動構件，其操作性地連接於該輸出軸以回應 該輸出軸的旋轉而移動。 2 1 .如申請專利範圍第 2 0項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該撥鏈器移動構件包含操作性地連接於該輸出軸以回 應該輸出軸的旋轉而移動的撥鏈器連桿組，及由該撥鏈器 連桿組可移動地連接的鏈條導件，以回應該輸出軸的移動 將該鏈條導件在該第一及第二撥鏈器換檔位置之間移動。 22 ·如申請專利範圍第2 1項所述的電撥鏈器馬達單 元，其中 該撥鏈器進一步包含形成爲且被配置成改變該鏈條導 件的至少一終端齒輪位置的機械調整裝置。 ，< 一 2 3 . —種校準電撥鏈器的撥鏈器馬達的方法，包含： 供應電流至撥鏈器馬達以將輸出軸旋轉至鎖定位置； 決定該撥鏈器馬達的該鎖定位置； 決定相應於撥鏈器移動構件的終端齒輪位置的在該鎖 定位置之前的該輸出軸的角度範圍；及 在該輸出軸的該角度範圍內設定該撥鏈器馬達的停止 位置，其爲在該鎖定位置之前的經計算的距離。 -61 - (7) (7)1247711 24.如申請專利範圍第23項所述的校準電撥鏈器的撥 鏈器馬達的方法，其中 該撥鏈器馬達的該鎖定位置的決定是藉著偵測由於該 撥鏈器馬達到達該鎖定位置所造成的在該撥鏈器馬達的電 力輸入線中的過載電流而實施。 2 5 .如申請專利範圍第2 3項所述的校準電撥鏈器的撥 鏈器馬達的方法，其中 在該鎖定位置之前的該輸出軸的該角度範圍的決定是 藉著使用具有電感測器元件的電位計而實施，該電感測器 元件具有在該輸出軸旋轉時移動的電接點，及在沿著該撥 鏈器移動構件的該終端齒輪範圍移動期間接觸該電接點的 電刷。 26.如申請專利範圍第23項所述的校準電撥鏈器的撥 鏈器馬達的方法，其中 在該輸出軸的該角度範圍內的該撥鏈器馬達的該停止 位置的決定是藉著對光斷續器的脈衝進行計數而實施。 - 62-