TWI552919B - 自行車變速器調整裝置 - Google Patents

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TWI552919B
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髙本隆一朗
笠井義之
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島野股份有限公司
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Description

自行車變速器調整裝置
本發明一般係關於自行車變速器調整裝置，尤其是本發明係關於調整一自行車變速器的自行車變速器調整裝置。
近來，已經使用電動自行車變速器當成自行車變速設備。電動自行車變速器的範例揭示於第7,547,263號美國專利申請案內(專利文獻1)。尤其是此專利文獻1揭示一種具有一基座構件的電動後變速器，其中該構件具有一馬達、以樞軸連接至該基座構件的一連結機構以及以樞軸安裝至該連結機構的一可移動構件。
該傳統電動自行車變速器一般的操作方式有自動變速模式、手動變速模式以及校正模式。在該自動變速模式期間，節奏由自行車車速以及齒輪比來決定，並且該自行車變速器自動移動至所要的變速器位置，如此該節奏落在預設範圍內。在該手動變速模式期間，使用電動開關手動控制該自行車變速器升速與降速，如此該自行車變速器移動到所要的變速器位置。該校正模式用來設定鏈盤的初始變速器位置。在實際變速器位置偏離該初始變速器位置時，該校正模式也分別用來更新該等變速器位置。在校正模式內，利用操作該等電動開關，沿著自行車的橫方向校正該等變速器位置。
在傳統自行車變速器上，該基座構件的馬達移動該連結機構，在該校正模式內校正該等變速器位置，以回應該等電動開關的操作。尤其是，該連結機構沿著該自行車的橫方向移動，以回應該馬達的一馬達轉軸之旋轉輸出。更進一步，在該傳統自行車變速器上，一個該等變速器位置已經校正，則所有變速器位置都已經校正。不過，吾人已經發覺該連結機構的橫向動作以及該馬達的旋轉輸出彼此之間並無線性關係。因此，吾人也發覺使用該傳統電動自行車變速器時，若根據該馬達的旋轉輸出執行該等變速器位置的校正時，會由於該非線性而難以適當校正所有該等變速器位置。
一個態樣為提供一種自行車變速器調整裝置，用此裝置可正確校正自行車變速器的變速器位置。
根據第一態樣，用於調整一自行車變速器的自行車變速器調整裝置包含一控制器。該自行車變速器包含：一基座構件，其調適成安裝至一自行車；一可移動構件；一連桿，其耦合在該基座構件與該可移動構件之間；以及一致動器，其設置成在複數個變速器位置之間移動該自行車變速器的該可移動構件。該控制器設置成根據指示相鄰變速器位置之間該可移動構件的行進距離之一行進值來控制該致動器，以便更新該可移動構件的該等變速器位置。
根據第二態樣，使用根據該第一態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器設置成使用根據指示該可移動構件的該行進距離之該行進值計算的一調整參數，更新該自可移動構件的該等變速器位置。
根據第三態樣，使用根據該第二態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器設置成計算該調整參數。
根據第四態樣，根據該第二態樣的該自行車變速器調整裝置另包含一儲存設備，其設置成儲存該可移動構件的該等變速器位置。該等變速器位置分別對應至複數個鏈盤。
根據第五態樣，根據該第四態樣的該自行車變速器調整裝置另包含一輸入構件，其設置成輸入一調整輸入。該控制器設置成根據該調整參數以及該輸入構件輸入的該調整輸入，更新該儲存設備內儲存的該等變速器位置之一者。
根據第六態樣，使用根據該第一態樣的該自行車變速器調整裝置時，該致動器具有一輸出構件，其可旋轉並且操作耦合至該連桿，並且該控制器設置成決定該輸出構件的一旋轉值。
根據第七態樣，使用根據該第一態樣的該自行車變速器調整裝置時，在該自行車變速器已經安裝在該自行車的一自行車架上時，往該自行車橫方向測量該等相鄰變速器位置之間該可移動構件的該行進距離。
根據第八態樣，使用根據該第二態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成利用將指示該可移動構件的該行進距離之該行進值除以一預定數，來計算該調整參數。
根據第九態樣，使用根據該第二態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成利用將該調整參數乘上一些調整步階，來計算更新的該等變速器位置之一者。
根據第十態樣，根據該第九態樣的該自行車變速器調整裝置 另包含一輸入構件，其設置成輸入指示該等調整步階數的一調整輸入。
根據第十一態樣，使用根據該第九態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成將該更新的該等變速器位置之一者儲存在一儲存設備內。
根據第十二態樣，使用根據該第十一態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成將該等調整步階數儲存在該儲存設備內。
根據第十三態樣，使用根據該第一態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成分別根據指示該等變速器位置的複數個相鄰配對之間該可移動構件的複數個行進距離之複數個行進值，計算用於該自行車變速器的複數個變速階段之複數個調整參數。該控制器另設置成分別根據該等調整參數，更新該可移動構件的該等變速器位置。
根據第十四態樣，使用根據該第十三態樣的該自行車變速器調整裝置時，該等變速器位置的該等相鄰配對分別定義其間該自行車變速器的該等變速階段。
根據第十五態樣，使用根據該第十三態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成分別將指示該等變速器位置的該等相鄰配對之間該可移動構件的該等行進距離之該行進值除以一預定數，來計算用於該自行車變速器的該等變速階段之該等調整參數。
根據第十六態樣，使用根據該第十三態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成分別利用由該調整參數乘上一些調整步階來計算的該調整量，以更新該等變速器位置。
根據第十七態樣，使用根據該第十六態樣的該自行車變速器 調整裝置時，該控制器另設置成將該更新的該等變速器位置儲存在一儲存設備內。
根據第十八態樣，使用根據該第十七態樣的該自行車變速器調整裝置時，該控制器另設置成將該等調整步階數儲存在該儲存設備內。
10‧‧‧自行車
12‧‧‧自行車變速器調整裝置
14‧‧‧自行車電動變速系統
16‧‧‧握把
20‧‧‧第一煞變器
21‧‧‧第二煞變器
22‧‧‧電動後變速器
22a‧‧‧後控制單元
22b‧‧‧馬達驅動單元
22c‧‧‧位置感應器
22d‧‧‧馬達
22e‧‧‧轉軸
23‧‧‧電動前變速器
23a‧‧‧前控制單元
23b‧‧‧馬達驅動單元
23c‧‧‧位置感應器
23d‧‧‧馬達
24‧‧‧循環電腦
25‧‧‧控制器
25a‧‧‧模式按鈕
26‧‧‧鏈條
27‧‧‧自行車架
28‧‧‧曲柄轉速感應器
29‧‧‧車輪轉速感應器
32‧‧‧第一電纜線
33‧‧‧第二電纜線
34‧‧‧電源供應器
35‧‧‧電線束
40‧‧‧基座構件
43‧‧‧煞車拉桿
44‧‧‧變速操作構件
45‧‧‧變速操作構件
46‧‧‧後鏈盤
48‧‧‧纜線
49‧‧‧顯示器
50‧‧‧基座構件
51‧‧‧可移動構件
52‧‧‧連桿
53‧‧‧滑輪架
60‧‧‧微電腦
61‧‧‧處理器
62‧‧‧記憶體
此時請參閱附圖，這些附圖形成本發明的一部分：第一圖為配備具有根據一個具體實施例中一變速操作設備以及一自行車變速器的一自行車電動變速系統之自行車部分側視圖；第二圖為顯示一自行車變速器調整裝置用於調整第一圖內所例示該自行車變速器的一示範配置之簡化圖解方塊圖；第三圖為顯示第二圖內所例示該自行車變速器調整裝置的校正程序之流程圖；以及第四圖為第二圖內所例示該自行車變速器調整裝置的一變速器位置表。
此時將參考該等圖式來解釋較佳具體實施例。精通技術人士從以下該等具體實施例的描述中可了解，以下本發明的具體實施例描述僅供例示，並不用於限制本發明，本發明係由附帶的申請專利範圍及其附屬項所界定。
一開始請參閱第一圖，例示具有根據一個具體實施例中一自行車變速器調整裝置12的一自行車10。雖然自行車10例示為競賽型公路自行車，不過自行車變速器調整裝置12並不限制用於公路自行車。在例示的 具體實施例內，如第一圖內所見，自行車變速器調整裝置12運用在具有手動變速模式以及自動變速模式的一自行車電動變速系統14內。這些變速模式在業界內是眾所周知的。如此，為了清晰起見，將省略這些變速模式的詳細說明。更進一步，自行車變速系統14也可在一校正模式內操作。下面將有此校正模式的詳細說明。在例示的具體實施例內，雖然自行車變速器調整裝置12用於自行車電動變速系統14內，不過精通技術人士從本發明當中將了解，在特定修改當中，自行車變速器調整裝置12可與自行車電動變速系統14分開使用。
請參閱第一圖和第二圖，自行車電動變速系統14基本上包含一第一變速操作設備或煞變器20、一第二變速操作設備或煞變器21、一電動後變速器22、一電動前變速器23、一循環電腦24以及一控制器25。在例示的具體實施例內，自行車變速器調整裝置12用於調整後與前變速器22和23(例如自行車變速器)，包含控制器25。控制器25上提供一模式按鈕25a，讓騎士或其他使用者選擇該手動變速模式、該自動變速模式以及該校正模式之一者。另外，自行車電動變速系統14的操作模式可用其他方式選擇，例如使用循環電腦24及/或第一和第二煞變器20和21之一者上的操作按鈕。
基本上為了在該手動變速模式內變速，由騎士選擇與操作第一和第二煞變器20和21，輸出控制信號來操作後與前變速器22和23，往自行車10相對於自行車架27的橫方向移動一鏈條26。在自動變速模式內，控制器25根據來自一或多個行進情況感應器，控制後與前變速器22和23。
在例示的具體實施例內，如第二圖內所例示，提供一曲柄轉速感應器28以及一車輪轉速感應器29用於提供數據給控制器25，以便自動 控制後與前變速器22和23的變速。例如：根據來自曲柄轉速感應器28以及車輪轉速感應器29的該等偵測信號，控制器25輸出控制信號將後與前變速器22和23變速，以獲得目標齒輪比，如此節奏維持在大約60-70RPM，這是人們平常騎自行車時的舒適值。控制器25可執行這種自動變速以及其他種自動變速。因為可使用傳統自動變速，所以在此就不進一步詳細討論自動變速模式的細節。
在例示的具體實施例內，第一和第二煞變器20和21為煞車與變速操作設備，其中第一煞變器20固定在自行車10的握把16右側，並且第二煞變器21固定在握把16左側。尤其是，第一煞變器20在操作上連接至後變速器22與後煞車(未顯示)，而第二煞變器21在操作上連接至前變速器23以及前煞車(未顯示)。在例示的具體實施例內，第一和第二煞變器20和21在機械上分別使用傳統Bowden型鋼纜連接至該等後與前煞車。在例示的具體實施例內，第一和第二煞變器20和21用第一和第二電纜線32和33電連接至控制器25。另外，前變速器23和前煞車都連接至第一煞變器20，並且後變速器22和後煞車都連接至第二煞變器21。
如第二圖內所例示，第一和第二電纜線32和33輸出變速信號或命令給控制器25，用於分別控制後與前變速器22和23。第一和第二煞變器20和21也接收來自電源供應器或電池34的電力。尤其是，在控制器25與電源供應器34之間提供一電線束35，如此可將電力供應給控制器25，接著透過第一和第二電纜線32和33分別將電力供應給第一和第二煞變器20和21。電線束35在控制器25與後和前變速器22和23之間傳輸用於後和前變速器22和23的變速信號(FSS、RSS)以及位置信號(DATA)。第一和第二電纜線 32和33以及電線束35可用只含兩條導線的纜線取代。在此案例中，控制器25以及後與前變速器22和23內可含PLC(Power Line communication，電力線通訊)電路板。
如第一圖內所例示，第一煞變器20固定在握把16的彎曲部分，該握把在例示的具體實施例中為跑車式握把。第二煞變器21為第一煞變器20的鏡射影像，並且包含本說明書中所討論第一煞變器20的所有功能。因此，本說明書中將不會詳細討論第二煞變器21。當然，從本發明當中將了解，依照需要及/或想要可用其他種電動煞變器取代本說明書中例示的類型。
基本上，第一煞變器20包含一基座構件40，用傳統方式固定在握把16的右側，例如例示的彎夾。煞車拉桿43以樞軸方式固定至基座構件40，以便用傳統方式操作該後煞車。煞車拉桿43具有一對以樞軸方式固定的變速操作構件44和45。變速操作構件44和45推向自行車10的中央平面，分別擠壓電開關SW1和SW2。在第7,854,180號美國專利(Shimano Inc.所提出)當中有變速操作構件44和45以及電開關SW1和SW2的更詳細討論。雖然如第7,854,180號美國專利內所示來建構變速操作構件44和45以及電開關SW1和SW2，不過第一和第二煞變器20和21並不受限於該特定構造。在此變速操作構件44的操作通常導致後變速器22執行升速操作，如此鏈條26移動至後鏈盤46當中較小的一個，而變速操作構件45的操作通常導致後變速器22執行降速操作，如此鏈條26移動至後鏈盤46當中較大的一個。然而，變速操作構件44的操作可導致後變速器22執行降速操作，而變速操作構件45的操作可導致後變速器執行升速操作。
請參閱第一圖和第二圖，此時將討論後變速器22的基本構造。後變速器22基本上為一傳統電動變速器。如第一圖內所示，後變速器22(例如該自行車變速器)包含一基座構件50、一可移動構件51以及一連桿52。基座構件50調整成固定至自行車10。連桿52耦合在基座構件50與可移動構件51之間。後變速器22另具有一電動設置，包含一後控制單元22a、一馬達驅動單元22b、一位置感應器22c以及一馬達22d(例如一致動器)。後控制單元22a設置並配置成控制馬達驅動單元22b，以回應來自第一煞變器20的電開關SW1和SW2之一者操作之一變速控制信號。馬達22d(例如該致動器)設置成在複數個變速器位置之間移動後變速器22(例如該自行車變速器)的可移動構件51。尤其是，馬達22d(例如該致動器)具有一輸出構件或轉軸22e，其可旋轉並操作耦合至連桿52。馬達22d的輸出轉軸22e透過連桿52操作連接至可移動構件51，用於相對於基座構件50移動可移動構件51，同時驅動耦合至可移動構件51的後變速器22之滑輪架53。馬達驅動單元22b設置並配置成驅動馬達22d。位置感應器22c設置並配置成利用感應馬達22d的輸出轉軸22e之角度位置，來感應後變速器22的該變速器位置。如第二圖內所示，控制器25和後變速器22在其間傳輸信號。如此在例示的具體實施例內，控制器25設置成利用從後變速器22獲得輸出轉軸22的該角度位置，決定輸出轉軸22e(例如該輸出構件)的該角度位置(例如一旋轉值)。這種具有一位置感應器的一電動後變速器之範例揭示於第8,137,223號美國專利當中(由Shimano Inc.提出)。雖然例如第8,137,223號美國專利內所揭示，電位計可用於位置感應器22c，但是位置感應器22c並不受限於這種構造。
如第一圖內所示，自行車10具有複數個(第一圖內十一個)後 鏈盤46，用於選擇性接收來自鏈條26的驅動力。後變速器22的馬達22d操作在後鏈盤46之間移動鏈條26，以改變後齒輪段數。雖然自行車10只例示有十一個後鏈盤46，不過自行車10可提供更少或更多後鏈盤46。
請回頭參閱第二圖，此時將討論前變速器23的基本構造。前變速器23基本上為傳統電動變速器，包含一前控制單元23a、一馬達驅動單元23b、一位置感應器23c以及一馬達23d。前控制單元23a、馬達驅動單元23b和位置感應器23c形成該前致動單元。前控制單元23a設置並配置成控制馬達驅動單元23b，以回應來自第二煞變器21的電開關SW1和SW2之一者操作之一變速控制信號。馬達23d設置並配置成驅動前變速器23的一鏈條架。馬達驅動單元23b設置並配置成驅動馬達23d。位置感應器23c設置並配置成感應前變速器23的變速器位置。這種具有一位置感應器(即是一變速狀態判定組件)的一電動前變速器之範例揭示於第7,306,531號美國專利當中(由Shimano Inc.提出)。雖然例如第7,306,531號美國專利內所揭示，電位計可用於位置感應器23c，但是位置感應器23c並不受限於這種構造。
自行車10具有一對前鏈輪(未顯示)，用於傳遞踩踏力量給鏈條26。前變速器23的馬達23d操作在該前鏈輪之間移動鏈條26，以改變前齒輪段數。雖然自行車10只例示有兩個前鏈輪，不過自行車10可提供超過兩個前鏈輪。
循環電腦24包含一微處理器、記憶體以及一傳統循環電腦的其他傳統結構。因為循環電腦為已知的傳統設備，除了修改成容納自行車變速器調整裝置12，否則本說明書內將不討論及/或例示循環電腦24。尤其是，循環電腦24用一纜線48電連接至控制器25，接收來自自行車電動變速 系統14中其他組件的許多數據。纜線48也可選擇性供電給循環電腦24，如第二圖內所例示。另外，循環電腦24可擁有自己的電源供應器(例如可替換式電池)。
循環電腦24可為自行車變速器調整裝置12的一部分。不過，循環電腦24的許多功能都可整合至第一和第二煞變器20和21之一或兩者內及/或控制器25內。如此，自行車變速器調整裝置12並不受限於使用例如本說明書中所討論循環電腦24這類循環電腦。
在大部分循環電腦的案例中，循環電腦24具有一顯示器49，用於顯示齒輪位置或段數、速度、行進距離以及其他資訊給騎士。在例示的具體實施例內，循環電腦24為傳統循環電腦，具有複數個使用者輸入或控制按鈕B1、B2和B3。如此，為了簡化起見，將省略詳細說明。在例示的具體實施例內，雖然控制按鈕B1、B2和B3例示為機械式按鈕，不過顯示器49可為一觸控螢幕，具有該觸控螢幕上提供的控制按鈕。
請參閱第二圖，在例示的具體實施例內，控制器25電連接至自行車電動變速系統14的許多部分。控制器25解析並執行許多程式與硬體的指令(資料、信號與命令)，用於指示自行車電動變速系統14的操作。控制器25包含一微電腦60，其具有一處理器61和一記憶體62(例如一儲存設備)，用於處理來自自行車電動變速系統14的許多感應器與組件之許多信號。在例示的具體實施例內，記憶體62包含一非揮發性記憶體、一揮發性記憶體或這兩者的組合。不過，依照需要及/或所要，記憶體62可包含不同設置。雖然將控制器25例示為單一個別單元，不過控制器25可為另一個組件的一部分，或可為許多組件的一部分(例如位於不同部分內的多個控制 器)。更進一步，雖然將記憶體62例示為單一個別單元，不過記憶體62可為另一個組件的一部分，或可為許多組件的一部分(例如位於不同部分內的多個記憶體)。更進一步，記憶體62可與控制器25分開或遠離成為獨立單元。在例示的具體實施例內，控制器25的模式按鈕25a用來選擇該手動變速模式、該自動變速模式以及該校正模式之一者。
在該手動變速模式期間，利用手動操作第一和第二煞變器20和21的該等電開關SW1和SW2分別升速與降速，來手動執行該變速操作。在該自動變速模式期間，節奏由自行車車速以及齒輪比來決定，並且自動執行該變速操作，如此該節奏落在預設範圍內。在這些變速模式當中，控制器25將後與前變速器22和23分別移動至選擇的變速器位置。尤其是，利用直接或間接將後與前變速器22和23的該等變速器位置儲存在控制器25的記憶體62內，將該等變速器位置儲存在記憶體62內。在例示的具體實施例內，後變速器22的該等變速器位置分別儲存在記憶體62內，當成馬達22d的輸出轉軸22e之角度位置，而前變速器23的該等變速器位置分別儲存在記憶體62內，當成馬達23d的一輸出構件或轉軸(未顯示)之角度位置。後變速器22的該等變速器位置分別與後鏈盤46相關聯，而前變速器23的該等變速器位置分別與前鏈輪相關聯。如此在這些變速模式期間，控制器25將後變速器22移動到對應至選取的後鏈盤46之一者的一選取變速器位置，而控制器25將前變速器23移動到對應至選取的前鏈輪之一者的一選取變速器位置。尤其是在例示的具體實施例內，在這些變速模式期間，控制器25控制馬達22d的該角度位置，如此後變速器22調整到對應至選取的後鏈盤46之一者的該選取變速器位置，而控制器25控制馬達23d的該角度位置，如此前變速器 23調整到分別對應至選取的前鏈輪之一者的該選取變速器位置。從本發明當中精通技術人士將了解，後變速器22的該等變速器位置可用不同值儲存在記憶體62內，例如可移動構件51的橫向位置(例如變速器位置)、滑輪架53、後變速器22的導引滑輪或其他部分、後變速器22連桿的角度位置等等。換言之，自行車變速器調整裝置12可包含記憶體62(例如該儲存設備)，其設置成儲存分別對應至後鏈盤46的可移動構件51之該等變速器位置。更進一步，從本發明當中精通技術人士將了解，前變速器23的該等變速器位置可用不同值儲存在記憶體62內，例如鏈條導引或前變速器23的其他部分之橫向位置、前變速器23連桿的角度位置等等。
在另一方面，該校正模式用於在生產程序當中，相對於後鏈盤46與前鏈輪設定初始變速器位置。在實際變速器位置分別相對於後鏈盤46和前鏈輪偏離時，該校正模式也用來更新該等變速器位置。利用手動操作第一和第二煞變器20和21的電開關SW1和SW2，用於分別相對於後鏈盤46和前鏈輪橫向移動後與前變速器22和23，來執行該校正模式。
請參閱第三圖，在此將進一步詳細描述自行車電動變速系統14的校正模式。在例示的具體實施例內，將只詳細討論後變速器22的該等變速器位置之校正程序。不過，從本發明當中精通技術人士將了解，經過某些修改之後，前變速器23的該等變速器位置之校正程序也可用類似於後變速器22的該等變速器位置之校正程序方式來執行。
第三圖為後變速器22的該等變速器位置之該校正程序流程圖。利用操作控制器25的模式按鈕25a，就會開始該校正程序以回應選擇自行車電動變速系統14的該校正模式。另外或此外，可在每次控制器25開機 時發生此校正程序。在例示的具體實施例內，在後變速器22的該等變速器位置之校正程序期間，後變速器22的所有該等變速器位置都可校正。不過，從本發明當中精通技術人士將了解，經過某些修改之後，在此校正程序期間可校正後變速器22的該等變速器位置之選取者或唯一者。
開始該校正程序之前，控制器25將後變速器22移動至該等變速器位置之選取者，以回應第一煞變器20的電開關SW1和SW2之操作輸入。控制器25用與該手動變速模式當中相同的方式，將後變速器22移動至該等變速器位置之選取者，其對應至後鏈盤46之該選取者。如第四圖內所示，在例示的具體實施例內，利用儲存馬達22d的輸出轉軸22e分別對應至後變速器22的該等變速器位置之角度位置X(1)至X(11)，將後變速器22的該等變速器位置儲存在記憶體62內。因為後變速器22的該等變速器位置分別對應至該十一個後鏈盤46的齒輪段數G(1)至G(11)，所以該等角度位置X(1)至X(11)也對應至該十一個後鏈盤46的齒輪段數G(1)至G(11)。另外或選擇性，記憶體62也利用儲存馬達22d的輸出轉軸22e分別對應至後變速器22的該等第一和第二末端位置之角度位置X(0)和X(12)，來儲存後變速器22的第一和第二末端位置。後變速器22的該等第一和第二末端位置定義自行車10橫方向其間後變速器22的整個可移動範圍。在後變速器22已經移動至後變速器22的該等變速器位置之選取者之後，操作控制器25的模式按鈕25a切換至該校正模式，以便開始第三圖內顯示的該校正程序。在例示的具體實施例內，雖然在開始該校正程序之前，控制器25已經將後變速器22移動至該等變速器位置之該選取者，不過從本發明當中精通技術人士將了解，控制器25可自動將後變速器22移動至該等變速器位置之一預定者，以回應由操 作控制器25的模式按鈕25a開始之該校正程序。
在步驟S11內，控制器25計算複數個調整參數A(0)至A(11)。提供該等調整參數A(0)至A(11)給後變速器22的該等變速器位置相鄰配對之間定義的後變速器22之複數個變速段數。換言之，後變速器22的該等變速器位置之該等相鄰配對分別定義其間後變速器22的該等變速段數。尤其是，在例示的具體實施例內，如第四圖內所示，提供該等調整參數A(0)至A(11)給該等角度位置X(0)至X(12)的相鄰配對之間定義的後變速器22之變速段數。該等調整參數A(0)至A(11)分別定義用於後變速器22變速段數的後變速器22之最小調整量。特別是，控制器25分別根據複數個行進值X(n+1)-X(n)(n=0,...,11)，計算用於後變速器22變速段數的該等調整參數A(n)(n=0,...,11)。依照記憶體62內所儲存，該等角度位置X(n)和X(n+1)(n=0,...,11)的相鄰配對之對應者間之差異，計算每一個該等行進值X(n+1)-X(n)(n=0,...,11)。如此，該等行進值X(n+1)-X(n)分別指出後變速器22的該等變速器位置之複數個相鄰配對之間，後變速器22的可移動構件51之複數個行進距離。在後變速器22安裝在自行車10的自行車架27上時，往自行車10的橫方向測量該等變速器位置相鄰配對之間可移動構件51的行進距離。控制器25分別將指出該等變速器位置相鄰配對之間可移動構件51行進距離的該等行進值X(n+1)-X(n)(n=0,...,11)除以一預定數，計算用於後變速器22變速段數的該等調整參數A(n)(n=0,...,11)。在例示的具體實施例內，該預定數設定為十二。不過，該預定數並不受限於十二。該預定數可設定為小於或大於十二，例如十或十五。
因此在例示的具體實施例內，控制器25根據以下等式計算該 等調整參數A(n)(n=0,...,11)。
A(n)=(X(n+1)-X(n))/12(n=0,...,11)計算該等調整參數A(0)至A(11)之後，控制器25儲存或更新記憶體62內的該等調整參數A(0)至A(11)。
接下來，控制器25根據第一煞變器20的電開關SW1和SW2輸入之調整輸入，調整或微調後變速器22的該等變速器位置之選取者。換言之，自行車變速器調整裝置12包含第一煞變器20的電開關SW1和SW2(例如一輸入構件)，設置成輸入該調整輸入。尤其是，第一煞變器20的電開關SW1和SW2(例如一輸入構件)輸入該調整輸入，利用遞增或遞減該等調整步階的一計數器SR指示調整步階數，以回應該等電開關SW1和SW2的操作。在步驟S12內，控制器25決定第一煞變器20的電開關SW1是否已經操作，以回應變速操作構件44的操作。若控制器25決定第一煞變器20的電開關SW1已經操作(步驟S12內為「是」)，則在步驟S13內，控制器25操作馬達22d，往升速旋轉方向旋轉馬達22d的該輸出轉軸22e，導致後變速器22往升速方向橫向移動。
尤其是，在步驟S13內，控制器25往該升速旋轉方向將馬達22d的輸出轉軸22e旋轉等於該等調整參數A(0)至A(11)之一者的一角度值，其關聯於往後變速器22的該升速方向內，後變速器22的該等變速器位置之選取者的一升速調整。在例示的具體實施例內，該等調整參數A(1)至A(11)分別與後變速器22的該等變速器位置之該等升速調整相關聯。換言之，該等調整參數A(1)至A(11)分別與該等角度位置X(1)至X(11)的該等升速調整相關聯。更特別是，若已經選擇後變速器22對應至第m個角度位置X(m)(m= 1,...,11)的該第m個變速器位置，則控制器25操作馬達22d，將馬達22d的輸出轉軸22e往該升速旋轉方向旋轉等於該第m個調整參數A(m)的一角度值。例如在例示的具體實施例內，若該等變速器位置之選取者為對應至第五角度位置X(5)的該第五變速器位置，則控制器25將馬達22d的輸出轉軸22e往該升速旋轉方向旋轉等於該第五調整參數A(5)的一角度值。結果，後變速器22往後變速器22的該升速方向移動後變速器22之最小調整量，用於後變速器22的該變速段數。因為根據第m個行進值X(m+1)-X(m)(m=1,...,11)計算第m個調整參數A(m)，在步驟S13內，控制器25根據指出相鄰變速器位置之間可移動構件51的行進距離之第m個行進值X(m+1)-X(m)(m=1,...,11)來控制馬達22d(例如一致動器)，用於更新可移動構件51的該等變速器位置。
更進一步，在步驟S14內，控制器25將調整步階的一計數器SR加一。更進一步，控制器25儲存或更新記憶體62(例如該儲存設備)內該等調整步階的該計數器SR(例如該等調整步階的數量)。
在另一方面，若控制器25決定尚未操作第一煞變器20的電開關SW1(步驟S12內為「否」)，則在步驟S15內，控制器25決定是否已經操作第一煞變器20的電開關SW2，以回應變速操作構件45的操作。若控制器25決定第一煞變器20的電開關SW2已經操作(步驟S15內為「是」)，則在步驟S16內，控制器25操作馬達22d，往降速旋轉方向旋轉馬達22d的該輸出轉軸22e，導致後變速器22往降速方向橫向移動。
尤其是，在步驟S16內，控制器25往該降速旋轉方向將馬達22d的輸出轉軸22e旋轉等於該等調整參數A(0)至A(11)之一者的一角度值，其關聯於往後變速器22的該降速方向內，後變速器22的該等變速器位置之 選取者的一降速調整。該降速旋轉方向與該升速旋轉方向相反。在例示的具體實施例內，該等調整參數A(1)至A(11)分別與後變速器22的該等變速器位置之該等降速調整相關聯。換言之，該等調整參數A(1)至A(11)分別與該等角度位置X(1)至X(11)的該等降速調整相關聯。更特別是，若已經選擇後變速器22對應至第m個角度位置X(m)(m=1,...,11)的該第m個變速器位置，則控制器25操作馬達22d，將馬達22d的輸出轉軸22e往該降速旋轉方向旋轉等於該第m個調整參數A(m)的一角度值。例如在例示的具體實施例內，若該等變速器位置之選取者為對應至第五角度位置X(5)的該第五變速器位置，則控制器25將馬達22d的輸出轉軸22e往該降速旋轉方向旋轉等於該第五調整參數A(5)的一角度值。結果，後變速器22往後變速器22的該降速方向移動後變速器22之最小調整量，用於後變速器22的該變速段數。因為根據第m個行進值X(m+1)-X(m)(m=1,...,11)計算第m個調整參數A(m)，在步驟S16內，控制器25根據指出相鄰變速器位置之間可移動構件51的行進距離之第m個行進值X(m+1)-X(m)(m=1,...,11)來控制馬達22d(例如一致動器)，用於更新可移動構件51的該等變速器位置。
更進一步，在步驟S17內，控制器25將調整步階的一計數器SR減一。更進一步，控制器25儲存或更新記憶體62(例如該儲存設備)內該等調整步階的該計數器SR(例如該等調整步階的數量)。
在步驟S18內，控制器25決定是否已經完成後變速器22的該等變速器位置之選取者調整。例如：在例示的具體實施例內，控制器25決定已經完成後變速器22的該等變速器位置之選取者調整，以回應接收來自控制器25的模式按鈕25a之一輸入信號(步驟S18內為「是」)。在另一方面， 若控制器25並未接收來自控制器25的模式按鈕25a之該輸入信號，則校正程序回到步驟S12(步驟S18內為「否」)。此外或選擇性，在步驟S18內，控制器25另決定第一煞變器20的電開關SW1和SW2是否已經操作一預定時間週期，例如三十秒。若控制器25決定第一煞變器20的電開關SW1和SW2並未操作該預定時間週期，則控制器25也決定已經完成後變速器22的該等變速器位置之選取者調整，並且該校正程序前往步驟S19。
在步驟S19內，控制器25利用更新對應至後鏈盤46的齒輪段數G(1)至G(11)的該等角度位置X(1)至X(11)，以更新可移動構件51的該等變速器位置。尤其是，控制器25分別根據該等調整參數A(1)至A(11)，更新可移動構件51的該等變速器位置。尤其是，控制器25利用根據指出可移動構件51行進距離的該行進值X(m+1)-X(m)(m=1,...,11)計算之該等調整參數A(m)，更新可移動構件51的該等變速器位置。尤其是，控制器25利用分別由該等調整參數A(m)(n=1,...,11)乘上該等調整步階的該計數器SR(例如調整步階的數量)所計算之調整量，來更新該等變速器位置。更特別的是在例示的具體實施例內，控制器25利用分別遞增由該等調整參數A(m)(n=1,...,11)乘上該等調整步階的該計數器SR(例如調整步階的數量)所計算之該等調整量，更新記憶體62內儲存的該等角度位置X(m)(m=1,...,11)，以便更新可移動構件51的該等變速器位置。換言之，控制器25根據以下等式計算已經更新的角度位置Xnew(m)(m=1,...,11)。
Xnew(m)=X(m)+A(m)*SR(m=1,...11)例如在例示的具體實施例內，若該等調整步階的該計數器SR為五，則該已經更新的第m個角度位置Xnew(m)(m=1,...,11)以X(m)+A(m)*5來計算。在 此情況下，因為該計數器SR具有正值，則該等變速器位置已經分別朝向該升速方向調整。在另一方面，該計數器SR為負值時，則該等變速器位置已經分別朝向該降速方向調整。更進一步，控制器25將已經更新的變速器位置儲存在記憶體62內(例如一儲存設備)。尤其是在例示的具體實施例內，控制器25利用將已經更新的角度位置Xnew(m)當成該等角度位置X(m)儲存在記憶體62內，來儲存該等已經更新的變速器位置。結果，控制器25更新記憶體62內儲存的該等角度位置X(1)至X(11)。在例示的具體實施例內，並不會更新記憶體62內對應至後變速器22的該等第一和第二末端位置之該等角度位置X(0)和X(12)。不過，從本發明當中精通技術人士將了解，儲存在記憶體62內的該等角度位置X(0)和X(12)也可以類似於上述計算經過某些修改後的方法來更新。
在步驟S20內，控制器25將該計數器SR重設為零，並且完成該校正程序。尤其是，控制器25自動回到該手動變速模式或該自動變速模式。在這些變速模式當中，控制器25運用該已經更新的變速器位置，將後變速器22變速。
運用自行車變速調整裝置12，可校正後變速器22的所有該等變速器位置。如此，不需要針對後變速器22的每一變速器位置執行該校正程序。更進一步，運用該等調整參數A(1)至A(11)分開校正輸出轉軸22e的該等角度位置X(1)至X(11)，如此在自行車10橫方向內該等變速器位置相對於後鏈盤46的校正量大體上等於彼此。如此，即使後變速器22的該等變速器位置與輸出轉軸22e的該等角度位置X(1)至X(11)彼此之間具有非線性關係，後變速器22相對於後輪盤46的該等變速器位置可用相同量校正。尤其 是，後鏈盤46設置成後鏈盤46的相鄰配對間之橫向距離彼此相等。如此，由相同量校正後變速器22的該等變速器位置，則可相對於後鏈盤46分別正確校正後變速器22的所有該等變速器位置。
在例示的具體實施例內，在步驟S19內，控制器25根據步驟S11內計算的該等調整參數A(1)至A(11)，以及透過步驟S12和15由第一煞變器20(例如該輸入構件)的電開關SW1和SW2輸入之該調整輸入，更新或校正所有該等角度位置X(1)至X(11)。不過，該校正程序並不受限於此。例如在步驟S19內，控制器25只能更新角度位置X(1)至X(11)的一部分。在此案例中，在步驟S11內，控制器25並不計算所有該等調整參數A(1)至A(11)。尤其是，控制器25可只計算與該等角度位置X(1)至X(11)一部分相關聯的該等調整參數A(1)至A(11)一部分。
更進一步，控制器25可透過該校正程序只更新該等角度位置X(1)至X(11)的一者。在此案例中，控制器25可在進行該校正程序之前，只將對應至該等變速器位置之選取者的該等角度位置X(1)至X(11)之一者更新至後變速器22所移動之位置。在步驟S11內，控制器25可只計算與該等角度位置X(1)至X(11)之一者相關聯的該等調整參數A(1)至A(11)之一者，並且用於在步驟S19內更新該等角度位置X(1)至X(11)之一者。更特別的是，控制器25透過該校正程序更新第m個角度位置X(m)(m=1,...,11)時，在步驟S11內，控制器25利用將指出可移動構件51的該行進距離之該行進值X(m+1)-X(m)除以一預定數，例如十二，只計算第m個調整參數A(m)(n=1,...,11)。然後在步驟S19內，控制器25根據第m個調整參數A(m)以及由第一煞變器20(例如該輸入構件)的電開關SW1和SW2所輸入的該調整輸入， 將該記憶體(例如該儲存設備)內儲存的第m個變速器位置更新當成第m個角度位置X(m)。尤其是在步驟S19內，控制器25利用將第m個調整參數A(m)乘上透過步驟S12和S15輸入的該等調整步階之該計數器SR(例如調整步階的數量)，計算該等變速器位置的一已經更新第m個變速器位置，當成一已經更新的第m個角度位置Xnew(m)。然後，控制器25利用將已經更新的角度位置Xnew(m)儲存為該等角度位置X(m)，將該等變速器位置的該已經更新第m變速器位置儲存在記憶體62內。
在例示的具體實施例內，該等調整參數A(1)至A(11)分別與該等角度位置X(1)至X(11)的該等升速調整相關聯，同時該等調整參數A(1)至A(11)分別與該等角度位置X(1)至X(11)的該等降速調整相關聯。換言之，雖然已經在步驟S13和S16內調整對應至第m個角度位置X(m)(m=1,...,11)的後變速器22之第m個變速器位置，不過相同的調整參數A(m)(m=1,...,11)可同時用於該升速調整與該降速調整。不過，用於該升速調整與該降速調整的該等調整參數可彼此不同。例如：雖然已經在步驟S13和S16內調整對應至第m個角度位置X(m)(m=1,...,11)的後變速器22之第m個變速器位置，不過第m個調整參數A(m)(m=1,...,11)可用於步驟S13內的該升速調整，並且第(m-1)個調整參數A(m-1)(m=1,...,11)可用於步驟S16內的該降速調整。在此案例中，控制器25分開儲存該升速方向內該等調整步階的一升速計數器SR1，以及該降速方向內該等調整步階的一降速計數器SR2。尤其是，控制器25在步驟S14內將該等調整步階的該計數器SR1加一，而控制器25在步驟S17內將該等調整步階的該計數器SR2減一。更進一步在步驟S19內，控制器25根據該等調整參數A(0)至A(11)以及該升速與降速計數器SR1 和SR2，更新該等變速器位置。更特別的是在步驟S19內，控制器25根據以下等式計算已經更新的角度位置Xnew(m)(m=1,...,11)。
Xnew(m)=X(m)+A(m)*SR1-A(m-1)*SR2(m=1,...11)
在例示的具體實施例內，該等變速器位置對應至變速位置或配平位置。該等變速位置為分別讓鏈條26卡住或變速至目標齒輪(例如後鏈盤46或前鏈輪)的合適位置。該配平位置為用於驅動鏈條26，同時在分別讓鏈條26卡住或變速至目標齒輪之後維持鏈條26與一部分變速器(例如後變速器22或前變速器23)之間間隔之合適位置。該變速位置與該配平位置可分別為相同位置。不過，該變速位置與該配平位置可分別為不同位置。在此案例中，可分別預定該變速位置與該配平位置之間的相對位置(距離)。如此，該等複數個變速位置與該等複數個配平位置之一者已經改變時，則該等複數個變速位置與該等複數個配平位置之其他者也會改變。特別是在前變速器23內，一個齒輪段數(或該等目標齒輪之一者)可具有複數個配平位置，以避免鏈條26接觸前變速器23的鏈條盤。在此案例中，可預定一個齒輪段數的該等複數個配平位置間之相對位置(距離)。如此，該等變速位置已經改變時，則該等對應的配平位置與用於一個齒輪段數的該等配平位置也會改變。類似地，用於一個齒輪段數的該等配平位置已經改變時，則該等變速位置也會改變。
在對於本發明範疇的了解當中，本說明書內所使用的「已耦合」或「耦合」用語涵蓋：其中利用將一元件直接附加至另一元件，將該元件固定至該另一個元件的組態、其中利用將一元件附加至中間構件然後附加至另一元件，將該元件間接固定至該另一個元件的組態，以及其中一 個元件與另一個元件整合，即是一個元件為該另一個元件的整體部分之組態。此定義也適用於具有類似意義的文字，例如「已接合」、「已連接」、「已附加」、「已安裝」、「已鍵接」、「已固定」及其變化等用語。
在瞭解本發明範疇時，本說明書中使用的「包含」及其變化為開放式用語，指定所陳述的特徵、元件、組件、群組、整數和/或步驟存在，但是不排除其他未陳述特徵、元件、組件、整數和/或步驟存在。前述也適用於具有類似意義的文字，例如「包含」、「具有」及其變化等用語。
另外吾人將瞭解，雖然此處使用「第一」和「第二」等詞來描述許多組件，這些組件不應受限於這些詞。這些詞只用於分辨組件。如此，例如在不背離本發明技術之下，上面討論的第一組件可稱呼為第二組件。另外，以單數型態使用「零件」、「區段」、「部分」、「構件」或「元件」等詞時，可具有單數與複數雙重用意。最後，程度用語，例如本說明書內所使用的「大體上」、「大約」以及「約略」表示修改用語的偏移量，如此結果未顯著改變。
雖然只有選擇較佳具體實施例來例示本發明，不過從此揭露事項讓精通技術人士了解，在不背離隨附申請專利範圍所界定之本發明範疇之下可進行許多變更與修改。例如：許多組件的尺寸、形狀、位置或方位可依需求及/或所要求來改變，即使並非其所要功能。彼此直接連接或接觸的組件可在其間安插中間結構，而不需特別聲明。一個元件的功能可由兩個元件來執行，而除非有特別聲明，否則反之亦然。並不需要所有優點同時呈現在一特定具體實施例內。由申請人另外提出之發明說明也應該考慮獨立於先前技術、單獨或與其他特色結合的每一特色，包含由這種特色 具體實施的結構及/或功能概念。如此，前述根據本發明的具體實施例之描述僅供例示，並不用於限制本發明，本發明係由附帶的申請專利範圍及其附屬項所界定。

Claims (18)

  1. 一種用於調整一自行車變速器的自行車變速器調整裝置，該變速器包含調整固定至一自行車的一基座構件、一可移動構件、耦合在該基座構件與該可移動構件之間的一連桿以及設置成在複數個變速器位置之間移動該自行車變速器的該可移動構件之一致動器，該自行車變速器調整裝置包含：一控制器，其設置成根據指示相鄰變速器位置之間該可移動構件的行進距離之一行進值來控制該致動器，以便更新該可移動構件的該等變速器位置，其中該變速器位置係為該自行車變速器的橫向位置或角度位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器設置成利用由根據指示該可移動構件的該行進距離之該行進值來計算的一調整參數，更新該可移動構件的該等變速器位置。
  3. 如申請專利範圍第2項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器設置成計算該調整參數。
  4. 如申請專利範圍第2項之自行車變速器調整裝置，另包含：一儲存設備，其設置成儲存該可移動構件的該等變速器位置，該等變速器位置分別對應至複數個鏈盤。
  5. 如申請專利範圍第4項之自行車變速器調整裝置，另包含：一輸入構件，其設置成輸入一調整輸入，該控制器設置成根據該調整參數以及該輸入構件輸入的該調整輸入，更新該儲存設備內儲存的該等變速器位置之一者。
  6. 如申請專利範圍第1項之自行車變速器調整裝置，其中：該致動器具有一輸出構件，其可旋轉並操作耦合至該連桿，以及該控制器設置成決定該輸出構件的一旋轉值。
  7. 如申請專利範圍第1項之自行車變速器調整裝置，其中：在該自行車變速器已經安裝在該自行車的一自行車架上時，往該自行車橫方向測量該等相鄰變速器位置之間該可移動構件的該行進距離。
  8. 如申請專利範圍第2項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成利用將指示該可移動構件的該行進距離之該行進值除以一預定數來計算該調整參數。
  9. 如申請專利範圍第2項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成利用將該調整參數乘上調整步階的數量，計算出該等變速器位置之已更新者。
  10. 如申請專利範圍第9項之自行車變速器調整裝置，另包含：一輸入構件，其設置成輸入指出該等調整步階數的一調整輸入。
  11. 如申請專利範圍第9項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成將該等變速器位置之該已更新者儲存在一儲存設備內。
  12. 如申請專利範圍第11項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成將該等調整步階數儲存在該儲存設備內。
  13. 如申請專利範圍第1項之自行車變速器調整裝置，其中： 該控制器另設置成分別根據指示該等變速器位置的複數個相鄰配對之間該可移動構件的複數個行進距離之複數個行進值，計算用於該自行車變速器的複數個變速階段之複數個調整參數，以及該控制器另設置成分別根據該等調整參數，更新該可移動構件的該等變速器位置。
  14. 如申請專利範圍第13項之自行車變速器調整裝置，其中：該等變速器位置的該等相鄰配對分別定義其間該自行車變速器之該等變速段數。
  15. 如申請專利範圍第13項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成分別利用將指出該等變速器位置的複數個相鄰配對之間該可移動構件的該等行進距離之該等行進值除以一預定數，來計算用於該自行車變速器的該等變速階段之該等調整參數。
  16. 如申請專利範圍第13項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成分別利用由將該調整參數乘上調整步階的數量所計算出的調整量，來更新該等變速器位置。
  17. 如申請專利範圍第16項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成將該等已更新變速器位置儲存在一儲存設備內。
  18. 如申請專利範圍第17項之自行車變速器調整裝置，其中：該控制器另設置成將該等調整步階數儲存在該儲存設備內。
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