專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這個(gè)發(fā)明一般涉及機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件。特別是，本發(fā)明涉及當(dāng)發(fā)生故障時(shí)保護(hù)自行車(chē)元件的馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)輪系，故障會(huì)使馬達(dá)比必要時(shí)間過(guò)長(zhǎng)地供電。
背景技術(shù)：
騎自行車(chē)越來(lái)越成為大眾休閑娛樂(lè)的一種形式以及作為運(yùn)輸?shù)氖侄巍＿€有，騎自行車(chē)已經(jīng)成為無(wú)論是業(yè)余還是專(zhuān)業(yè)的非常普遍的競(jìng)賽運(yùn)動(dòng)。不管自行車(chē)是用于休閑、運(yùn)輸或競(jìng)賽，自行車(chē)工業(yè)總是在不斷地改進(jìn)自行車(chē)的各種元件。
特別是，自行車(chē)元件已經(jīng)機(jī)動(dòng)化以便提高自行車(chē)的性能和容易操作自行車(chē)。例如，一個(gè)自行車(chē)已經(jīng)機(jī)動(dòng)化的部分是自行車(chē)的傳動(dòng)或驅(qū)動(dòng)輪系。因此，許多自行車(chē)已經(jīng)設(shè)置有電子驅(qū)動(dòng)輪系以便平穩(wěn)地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這些電子驅(qū)動(dòng)輪系包括有機(jī)動(dòng)化后撥鏈器的后多級(jí)鏈輪組件和有機(jī)動(dòng)化前撥鏈器的前多級(jí)鏈輪組件。這些撥鏈器用自行車(chē)計(jì)算機(jī)電子操作，進(jìn)行自動(dòng)和/或手動(dòng)地?fù)苕溒鬓D(zhuǎn)換。
一般通過(guò)連接在傳動(dòng)系和手動(dòng)操作的轉(zhuǎn)換操作裝置之間的轉(zhuǎn)換操作鋼線操作自行車(chē)的傳動(dòng)系，轉(zhuǎn)換操作裝置安裝在車(chē)把上。騎車(chē)者操作轉(zhuǎn)換操作裝置，可選擇地拉動(dòng)或釋放轉(zhuǎn)換操作鋼線，鋼線依次以所需的方式操作傳動(dòng)系。在機(jī)動(dòng)化的自行車(chē)傳動(dòng)系中，騎車(chē)者壓下按鈕和起動(dòng)馬達(dá)操作撥鏈器完成轉(zhuǎn)換操作。
機(jī)動(dòng)化自行車(chē)元件的一個(gè)問(wèn)題是，由于電纜或其他電氣元件的故障馬達(dá)可能過(guò)載。還有，由于自行車(chē)元件超過(guò)調(diào)節(jié)范圍馬達(dá)可能過(guò)載。如果馬達(dá)過(guò)載，由于齒輪輪系常常突然停止可能使操作自行車(chē)元件的驅(qū)動(dòng)輪系受到損害。
鑒于上述情況，需要一種機(jī)動(dòng)化的自行車(chē)元件，它能克服先有技術(shù)上述的各種問(wèn)題。從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，將很清楚這個(gè)發(fā)明滿足先有技術(shù)的這種需要和其他需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供機(jī)動(dòng)化自行車(chē)元件的馬達(dá)，在該元件中，在發(fā)生故障時(shí)馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)輪系受到保護(hù)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供前撥鏈器的動(dòng)力輔助，在發(fā)生故障時(shí)使馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)輪系受到保護(hù)。
通過(guò)提供在故障情況下能保護(hù)各部件的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，可以基本上達(dá)到上述的各個(gè)目的。機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件包括機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元，可操作地連接到機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的自行車(chē)元件，可操作地連接到機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的控制裝置，以便在第一和第二停止位置停止電氣致動(dòng)器單元的操作；和布置第一和第二減振元件，以便在機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元被驅(qū)動(dòng)超過(guò)第一和第二停止位置時(shí)防止損害。機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元包括雙向馬達(dá)、與雙向馬達(dá)可操作地連接的驅(qū)動(dòng)輪系、與雙向馬達(dá)可操作地連接的控制裝置，以便在第一和第二停止位置停止驅(qū)動(dòng)輪系的驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。自行車(chē)元件是可操作地連接到驅(qū)動(dòng)軸，以便在第一預(yù)給定部件位置和第二預(yù)給定部件位置之間移動(dòng)可動(dòng)元件，預(yù)給定位置分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸的第一和第二停止位置?？刹僮鞯夭贾弥辽僖粋€(gè)減振元件，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸移動(dòng)超過(guò)驅(qū)動(dòng)軸的第一和第二停止位置的至少一個(gè)位置時(shí)用來(lái)緩沖驅(qū)動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，控制裝置是可操作地連接到馬達(dá)的位置開(kāi)關(guān)裝置，以便在第一和第二停止位置停止驅(qū)動(dòng)輪系的驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，控制裝置是可操作地連接到馬達(dá)的過(guò)電流檢測(cè)電路，以便在第一和第二停止位置停止驅(qū)動(dòng)輪系驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該自行車(chē)元件是前撥鏈器。但是，從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將很清楚，該自行車(chē)元件可以是任何機(jī)動(dòng)化自行車(chē)元件。例如，本發(fā)明的自行車(chē)元件可以是后撥鏈器、機(jī)動(dòng)化的懸架、或任何其他合適的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)元件。
從下面的詳細(xì)描述中所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將對(duì)本發(fā)明的這些和其他目的、特點(diǎn)、方面和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，描述與附圖一起公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


現(xiàn)在參考構(gòu)成這個(gè)原始公開(kāi)內(nèi)容一部分的附圖圖1是有按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子控制驅(qū)動(dòng)輪系的常規(guī)自行車(chē)的側(cè)視圖；圖2是有連接在那里的轉(zhuǎn)換控制單元和一對(duì)轉(zhuǎn)換裝置的在圖1中說(shuō)明的自行車(chē)的車(chē)把部分的頂視圖；圖3是前撥鏈器組件的透視圖，該元件裝有按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備，用于轉(zhuǎn)換自行車(chē)傳動(dòng)系或驅(qū)動(dòng)輪系；圖4是圖3說(shuō)明的前撥鏈器組件在撥鏈器和曲柄臂拆除后的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的部分分解透視圖；圖5是說(shuō)明馬達(dá)控制程序的流程圖，該程序用于停止在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的馬達(dá)；圖6是說(shuō)明在圖3和4中說(shuō)明的前撥邊器裝置轉(zhuǎn)換操作時(shí)，馬達(dá)的電流對(duì)前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備移動(dòng)的曲線圖；圖7是說(shuō)明前撥鏈器組件使用位置檢測(cè)電路操作轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備馬達(dá)的示意框圖；圖8是說(shuō)明前撥鏈器組件使用過(guò)電流檢測(cè)電路操作轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備馬達(dá)的示意框圖；圖9是說(shuō)明用于停止前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備馬達(dá)操作的過(guò)電流檢測(cè)電路的示意框圖；圖10是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件和轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備從動(dòng)部件的后視圖；圖11是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的第一側(cè)視圖；圖12是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的第二視圖；圖13是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元(除去蓋)的部分內(nèi)視圖，其中驅(qū)動(dòng)軸在對(duì)應(yīng)第一預(yù)給定或頂部元件位置的第一停止位置；圖14是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元(除去蓋)的部分內(nèi)視圖，其中驅(qū)動(dòng)軸在第一超限位置，使驅(qū)動(dòng)齒輪與第一減振元件接觸；圖15是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元(除去蓋)的部分內(nèi)視圖，其中驅(qū)動(dòng)軸在對(duì)應(yīng)第二預(yù)給定或下部元件位置的第二停止位置；
圖16是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的致動(dòng)器單元(除去蓋)的部分內(nèi)視圖，其中驅(qū)動(dòng)軸在第二超限位置，使驅(qū)動(dòng)齒輪與第二減振元件接觸；圖17是按照本發(fā)明另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的致動(dòng)器單元(除去蓋)的部分內(nèi)視圖；圖18是為了說(shuō)明切除某些部分的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元和從動(dòng)部件的底視圖；圖19是在圖3和4中說(shuō)明的前撥鏈器組件轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)軸一部分的透視圖；圖20是轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備從動(dòng)部件的底座部件的側(cè)視圖，其中操作桿在第一操作位置；圖21是轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備從動(dòng)部件的底座部件的側(cè)視圖，其中操作桿在第二操作位置；圖22是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，其中從動(dòng)部件在空載狀態(tài)和撥鏈器在頂部位置；圖23是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，其中從動(dòng)部件在空載狀態(tài)和撥鏈器在頂部位置，與圖22相似，但為了說(shuō)明第一和第二爪將凸輪圈部分切除；圖24是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，此時(shí)操作桿已經(jīng)移動(dòng)到第二操作位置從而使第一瓜徑向朝內(nèi)移動(dòng)以便與驅(qū)動(dòng)部件接合；圖25是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，此時(shí)驅(qū)動(dòng)軸在第一方向轉(zhuǎn)動(dòng)從而使驅(qū)動(dòng)部件接觸第一爪以便使凸輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)；圖26是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，表示撥鏈器定位凸輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)到釋放撥鏈器操作鋼線的向下轉(zhuǎn)換位置；圖27是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，此時(shí)轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備已經(jīng)完成從頂位到低位的轉(zhuǎn)換操作；圖28是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，此時(shí)驅(qū)動(dòng)軸在第二方向轉(zhuǎn)動(dòng)將操作桿移動(dòng)到第一操作位置，從而使第二爪移動(dòng)與驅(qū)動(dòng)部件接合；圖29是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，表示驅(qū)動(dòng)部件接觸第二爪使凸輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)，執(zhí)行從下位到頂位的向上轉(zhuǎn)換；
圖30是在圖3和4中說(shuō)明的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備的側(cè)視圖，表示撥鏈器定位凸輪圈轉(zhuǎn)動(dòng)到向上轉(zhuǎn)換位置，拉動(dòng)撥鏈器操作鋼線完成向上轉(zhuǎn)換操作；圖31是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明采用位置檢測(cè)電路的馬達(dá)操作機(jī)動(dòng)化后撥鏈器的示意圖；圖32是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明采用過(guò)電流檢測(cè)電路的馬達(dá)操作機(jī)動(dòng)化后撥鏈器的示意圖；圖33是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明采用位置檢測(cè)電路的馬達(dá)操作機(jī)動(dòng)化前撥鏈器的示意圖；圖34是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明采用位置檢測(cè)電路的馬達(dá)操作機(jī)動(dòng)化前撥鏈器的示意圖；圖35是按照本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明馬達(dá)操作機(jī)動(dòng)化內(nèi)輪轂的示意圖；圖36是說(shuō)明采用位置檢測(cè)電路操作內(nèi)輪轂馬達(dá)的示意圖；和圖37是說(shuō)明采用過(guò)電流檢測(cè)電路操作內(nèi)輪轂馬達(dá)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
開(kāi)始參考圖1-3，說(shuō)明的自行車(chē)10有按照本發(fā)明第一實(shí)施例的電子控制驅(qū)動(dòng)輪系12，如下面討論那樣。自行車(chē)10基本上有車(chē)架14和一對(duì)車(chē)輪15，后輪由驅(qū)動(dòng)輪系12驅(qū)動(dòng)。自行車(chē)10和它的各種元件在先有技術(shù)中是眾所周知的，除了本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)輪系12的改進(jìn)部分。所以自行車(chē)10和它的各種元件將不在這里詳細(xì)討論或說(shuō)明，除了與本發(fā)明驅(qū)動(dòng)輪系12相關(guān)的元件。還有，將不在這里詳細(xì)說(shuō)明和/或討論的各種常規(guī)的自行車(chē)部件，如剎車(chē)、輔助鏈輪、等等都可與本發(fā)明一起使用。
如這里所用的那樣，術(shù)語(yǔ)“向前、向后、向上、上面、向下、下面和橫向”指的是自行車(chē)在它的正常騎車(chē)位置的那些方向。因此，當(dāng)在權(quán)利要求書(shū)中用來(lái)描述本發(fā)明時(shí)這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)被解釋為相對(duì)自行車(chē)10在它的正常騎車(chē)位置。
還是參考圖1-3，驅(qū)動(dòng)輪系12基本上包括帶機(jī)動(dòng)化后撥鏈器組件或車(chē)鏈轉(zhuǎn)換裝置18的后多級(jí)鏈輪組件16、帶機(jī)動(dòng)化前撥鏈器組件或車(chē)鏈轉(zhuǎn)換裝置22的前多級(jí)鏈輪組件20、伸展在后多級(jí)鏈輪組件16和前多級(jí)鏈輪組件20之間的車(chē)鏈24、一對(duì)安裝在中軸27上使前多級(jí)鏈輪組件20轉(zhuǎn)動(dòng)的腳蹬子26。后多級(jí)鏈輪組件16有一組按常規(guī)方式布置的鏈輪或齒輪16a。前多級(jí)鏈輪組件20有一組按常規(guī)方式布置的鏈輪或齒輪20a。在說(shuō)明的實(shí)施例中，前多級(jí)鏈輪組件20有兩個(gè)鏈輪或齒輪20a。
如在圖3和4中所見(jiàn)，前撥鏈器組件22基本上包括前撥鏈器28和轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30。前撥鏈器28最好是由鋼纜操作的常規(guī)前撥鏈器。采用電子控制系統(tǒng)31操作轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30，它順序地操作前撥鏈器28。轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30使用從驅(qū)動(dòng)輪系12來(lái)的動(dòng)力使前撥鏈器28在第一轉(zhuǎn)換位置和第二轉(zhuǎn)換位置之間移動(dòng)，如下面詳細(xì)解釋的那樣。
如在圖2中所見(jiàn)，電子控制系統(tǒng)31基本上包括轉(zhuǎn)換控制單元或自行車(chē)計(jì)算機(jī)32和一對(duì)轉(zhuǎn)換裝置34a和34b。轉(zhuǎn)換控制單元32通過(guò)電氣控制線36與機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22電氣連接。轉(zhuǎn)換控制單元32還通過(guò)電線38a和38b分別與轉(zhuǎn)換裝置34a和34b電氣連接。從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，將很清楚也可以使用電子控制系統(tǒng)31控制其他電子操作的元件，如自行車(chē)10的前和后懸掛和/或其他元件。
轉(zhuǎn)換控制單元或自行車(chē)計(jì)算機(jī)32最好包括由印刷電路板構(gòu)成的由電池單元供電的微型計(jì)算機(jī)。轉(zhuǎn)換控制單元32的微型計(jì)算機(jī)包括中央處理單元(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器元件(RAM)、只讀存儲(chǔ)器元件(ROM)、和I/O接口。在自行車(chē)領(lǐng)域微型計(jì)算機(jī)的各種元件是眾所周知的。因此用在轉(zhuǎn)換控制單元32的微型計(jì)算機(jī)中的各元件將不在這里詳細(xì)討論或說(shuō)明。還有，從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然轉(zhuǎn)換控制單元32可以包括各種電子元件、電路和機(jī)械元件以便實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。當(dāng)然，從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然轉(zhuǎn)換控制單元32按照需要和/或要求可以有各種不同的構(gòu)形。
優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換控制單元32是自行車(chē)計(jì)算機(jī)，它通過(guò)顯示屏為騎車(chē)者提供或顯示各種信息并操作機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22。所以，由轉(zhuǎn)換控制單元32操作或電子控制自行車(chē)10的驅(qū)動(dòng)輪系12。特別是，轉(zhuǎn)換控制單元32是自行車(chē)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)或者自動(dòng)或者手動(dòng)地電氣操作機(jī)動(dòng)化的撥鏈器組件18和22，如下面解釋的那樣?？梢赃m合供本發(fā)明使用的自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)實(shí)例公開(kāi)在Kimura的美國(guó)專(zhuān)利6,073,061號(hào)中，該專(zhuān)利已轉(zhuǎn)讓給Shimano公司。
在手動(dòng)模式，每個(gè)機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22的轉(zhuǎn)換是通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)換該轉(zhuǎn)換裝置34a和34b進(jìn)行的。壓下轉(zhuǎn)換裝置34a和34b的轉(zhuǎn)換按鈕中的一個(gè)，產(chǎn)生由轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元接受的預(yù)定操作指令。然后轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元發(fā)出預(yù)定的操作指令或電信號(hào)使機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22中一個(gè)移動(dòng)或轉(zhuǎn)換。
在自動(dòng)模式，每個(gè)機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22的轉(zhuǎn)換最好是至少部分根據(jù)自行車(chē)的速度和加到腳蹬子26的力矩。因此，轉(zhuǎn)換控制單元32還包括至少一個(gè)速度傳感/測(cè)量裝置或元件42和至少一個(gè)力矩傳感/測(cè)量裝置或元件43。速度傳感/測(cè)量裝置或元件42給轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元提供表示自行車(chē)10速度的信息。力矩傳感/測(cè)量裝置或元件43給轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元提供指示加到腳蹬26的力矩的信息。傳感/測(cè)量元件42和43分別產(chǎn)生表示自行車(chē)10速度和加到腳蹬26的力矩的預(yù)定操作指令。當(dāng)然，附加的傳感/測(cè)量元件也可以可操作地連接到轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元，從而使轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元(CPU)接受預(yù)定的操作指令來(lái)自動(dòng)操作機(jī)動(dòng)化的撥鏈器組件18和22或其他元件。
例如，傳感/測(cè)量元件42可以是包括傳感器44和磁鐵45的速度傳感單元。傳感器44最好是磁性操作的傳感器，它安裝在自行車(chē)10的前叉上和感測(cè)連接在自行車(chē)10前輪一根輻條上的磁鐵45。傳感器44可以是用來(lái)檢測(cè)磁鐵45的簧片開(kāi)關(guān)或其他元件。自行車(chē)10的車(chē)輪每次轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)先描述的角度或一轉(zhuǎn)，傳感器44產(chǎn)生一脈沖。換句話說(shuō)，傳感器44檢測(cè)自行車(chē)10前輪的轉(zhuǎn)速。只要傳感器44一產(chǎn)生脈沖或信號(hào)，脈沖信號(hào)傳送電路就將這個(gè)脈沖信號(hào)送到轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元。轉(zhuǎn)換控制單元32根據(jù)這個(gè)速度信息和它現(xiàn)有的任何其他相關(guān)信息，確定車(chē)鏈24是否應(yīng)該向上轉(zhuǎn)換或向下轉(zhuǎn)換。所以，傳感器44和磁鐵45組成轉(zhuǎn)換控制單元32的傳感裝置或測(cè)量元件。換句話說(shuō)，傳感器44通過(guò)檢測(cè)安裝在自行車(chē)10前輪上的磁鐵45，輸出自行車(chē)速度信號(hào)。因此，將速度信息送到電池操作的電子轉(zhuǎn)換控制單元32以便按照需要和/或要求操作機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22。
例如，傳感/測(cè)量元件43可以是包括傳感器46和磁鐵47的力矩傳感單元。傳感器46最好是安裝在自行車(chē)10的靜止部分(轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30)上的磁性操作傳感器。傳感器46感測(cè)連接在自行車(chē)10曲柄臂26a的磁鐵47。傳感器46可以是檢測(cè)磁鐵47的簧片開(kāi)關(guān)或其他元件。自行車(chē)10的曲柄臂26a每次轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)先描述的角度或一轉(zhuǎn)，傳感器46產(chǎn)生一脈沖。換句話說(shuō)，傳感器46檢測(cè)自行車(chē)10曲柄臂26a的轉(zhuǎn)矩。只要傳感器46一產(chǎn)生脈沖或信號(hào)，脈沖信號(hào)傳送電路就將這個(gè)脈沖信號(hào)送到轉(zhuǎn)換控制單元32的中央處理單元。轉(zhuǎn)換控制單元32根據(jù)這個(gè)速度信息和它現(xiàn)有的任何其他相關(guān)信息。決定車(chē)鏈24是否應(yīng)該向上轉(zhuǎn)換或向下轉(zhuǎn)換。因此，傳感器46和磁鐵47組成轉(zhuǎn)換控制單元32的傳感裝置或測(cè)量元件。換句話說(shuō)，傳感器46通過(guò)檢測(cè)安裝在自行車(chē)10曲柄臂26a上的磁鐵47，輸出自行車(chē)力矩信號(hào)。因此，將力矩信息送到電池操作的電子轉(zhuǎn)換控制單元32以便按照需要和/或要求操作機(jī)動(dòng)化撥鏈器組件18和22。
參考圖4，前撥鏈器28固定地連接到轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30，該設(shè)備依次固定到自行車(chē)車(chē)架14的中軸27。優(yōu)選地，說(shuō)明的前撥鏈器28是可動(dòng)地連接到轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30。當(dāng)然，從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然可以將前撥鏈器28按照需要和/或要求直接連接到自行車(chē)的中軸27或其他部件，如座貼靠件。
轉(zhuǎn)換控制單元32操作前撥鏈器28使車(chē)鏈24在鏈輪22a之間移動(dòng)。特別是，騎車(chē)者壓下轉(zhuǎn)換裝置34b的一個(gè)按鈕，起動(dòng)轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30，該設(shè)備依次使前撥鏈器28在它的上和下轉(zhuǎn)換位置之間移動(dòng)。
還是參考圖3，前撥鏈器28基本上包括連接到轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30的車(chē)鏈導(dǎo)架52和連接組件54。前撥鏈器28是先有技術(shù)中普遍熟知的常規(guī)部件。由于前撥鏈在先有技術(shù)中眾所周知，所以前撥鏈器28的結(jié)構(gòu)將不在這里詳細(xì)討論或說(shuō)明。鋼索56或鋼線固定地連接在轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30和連接組件54的操作臂或桿58之間。因此，轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30通過(guò)拉緊或釋放操作鋼線56操作前撥鏈器28。當(dāng)向下拉動(dòng)操作鋼線56時(shí)，車(chē)鏈導(dǎo)架52從縮進(jìn)(下齒輪)位置移動(dòng)到伸出(高或上齒輪)位置。當(dāng)向上釋放操作鋼線56時(shí)，車(chē)鏈導(dǎo)架52從伸出(上齒輪)位置移動(dòng)到(下齒輪)縮進(jìn)位置。最好這樣設(shè)計(jì)連接組件54，使偏壓部件(扭轉(zhuǎn)彈簧)在朝向自行車(chē)10的車(chē)架14的橫向正常偏壓車(chē)鏈導(dǎo)架52，即朝向下齒輪位置。換句放說(shuō)，當(dāng)車(chē)鏈導(dǎo)架52最接近自行車(chē)10的車(chē)架時(shí)，車(chē)鏈導(dǎo)架52將車(chē)鏈24保持在最接近自行車(chē)車(chē)架14的下齒輪或鏈輪20a之上。
轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30包括機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60，該單元操作動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62，使曲柄臂26a的轉(zhuǎn)動(dòng)力拉動(dòng)或釋放前撥鏈器28的操作鋼線56。機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60通過(guò)電氣控制線36可操作地連接到轉(zhuǎn)換控制單元32，和通過(guò)電線38b可操作地連接到轉(zhuǎn)換裝置34b，用來(lái)接受向上轉(zhuǎn)換信號(hào)和向下轉(zhuǎn)換信號(hào)。機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60可操作地連接到動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62，它操作前撥鏈器28。動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62是可操作地連接到曲柄臂26a，從而如下面解釋那樣使用腳蹬的力轉(zhuǎn)換前撥鏈器28。
如從圖11-19中所見(jiàn)，機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60基本上包括有雙向馬達(dá)72的殼體70、齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74和位置控制裝置或開(kāi)關(guān)76(圖18)。殼體70通過(guò)螺釘(未表示)安裝到動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62(圖10)的后或內(nèi)表面，使齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74操作動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62。
參考圖7，機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60的馬達(dá)72通過(guò)電線36電氣連接到轉(zhuǎn)換控制單元32，控制單元32有帶馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82的微型計(jì)算機(jī)80。位置檢測(cè)電路84是可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，用于停止馬達(dá)72。在主要的實(shí)施例中，位置控制裝置或開(kāi)關(guān)76檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74的驅(qū)動(dòng)軸95的位置，以便送出信號(hào)使馬達(dá)72停止。另一種是，如在圖8和9中所見(jiàn)，可以用過(guò)電流檢測(cè)電路84’代替位置檢測(cè)電路84，使過(guò)電流檢測(cè)電路84’可操作地與微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82連接，如下面解釋那樣使馬達(dá)72停止。
可將電源或電池86放置在或者轉(zhuǎn)換控制單元32或者分離的殼體(未表示)內(nèi)，電源并通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82可操作地連接到馬達(dá)72’和可操作地連接到或者位置檢測(cè)電路84或者過(guò)電流檢測(cè)電路84’。當(dāng)使用位置檢測(cè)電路84時(shí)，用位置控制裝置或開(kāi)關(guān)76檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74的預(yù)定終端位置，以便如下面解釋那樣停止馬達(dá)72的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)使用過(guò)電流檢測(cè)電路84’時(shí)，在檢測(cè)到馬達(dá)72開(kāi)始鎖住的情況下微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82和過(guò)電流檢測(cè)電路84’一起操作馬達(dá)72停止運(yùn)動(dòng)。
如在圖5和6中所見(jiàn)，微型計(jì)算機(jī)80有控制程序，它接受驅(qū)動(dòng)軸停止位置和從位置檢測(cè)電路84來(lái)的信號(hào)，用于控制馬達(dá)72的操作。特別是，當(dāng)騎車(chē)者壓下轉(zhuǎn)換裝置34b上的按鈕開(kāi)始轉(zhuǎn)換操作時(shí)，微型計(jì)算機(jī)80將向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82發(fā)出信號(hào)，使電源或電池86按所需方向向馬達(dá)72供電。馬達(dá)72優(yōu)選地是雙向馬達(dá)，它可在順時(shí)針或逆時(shí)針的任一方向驅(qū)動(dòng)，以便在第一和第二轉(zhuǎn)換之間或預(yù)給定元件位置移動(dòng)前撥鏈器28。當(dāng)撥鏈器28到達(dá)按照位置控制開(kāi)關(guān)76所發(fā)出信號(hào)的新位置時(shí)，位置檢測(cè)電路84將停止向馬達(dá)72供電。撥鏈器28的第一和第二轉(zhuǎn)換或預(yù)給定元件位置優(yōu)選地對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)輪系74的終端位置，如下面解釋的那樣。
換句話說(shuō)，當(dāng)馬達(dá)72開(kāi)始鎖住時(shí)，這將提高電流的水平，從而從過(guò)電流檢測(cè)電路84’送出過(guò)電流信號(hào)回到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元，使向馬達(dá)72的供電停止。
如在圖9中所見(jiàn)，過(guò)電流檢測(cè)電路84’有比較器90，它將輸入到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82的電壓與預(yù)定的電壓Vcc比較。如果馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82的電壓變得大于預(yù)定電壓Vcc，那么比較器90將發(fā)出信號(hào)給微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元，以便將馬達(dá)控制信號(hào)送給馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，使其停止給馬達(dá)72的電流。
現(xiàn)在參考圖13-19，現(xiàn)在將詳細(xì)討論機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60的齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74。齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74包括3個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)齒輪91、92和93，驅(qū)動(dòng)齒輪94和驅(qū)動(dòng)軸95。驅(qū)動(dòng)軸將馬達(dá)輸出齒輪73的轉(zhuǎn)動(dòng)傳送給動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62。馬達(dá)72和齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74安裝在殼體70內(nèi)。在圖13-16表示的實(shí)施例中，殼體70有一對(duì)減振元件或緩沖器96a和96b布置在驅(qū)動(dòng)齒輪94附近。特別是，減振元件96a和96b定位在殼體70上以便成驅(qū)動(dòng)齒輪94的第一和第二接觸表面94a和94b接合。馬達(dá)72在第一和第二終端位置之間在順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)該驅(qū)動(dòng)齒輪94和驅(qū)動(dòng)軸95。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)齒輪94的終端位置剛好分別位于接觸表面94a和94b與減振元件96a和96b的觸點(diǎn)之后。另一種是，驅(qū)動(dòng)齒輪94的終端位置剛好分別位于接觸表面94a和94b與減振元件96a和96b的觸點(diǎn)之前。在另一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)齒輪94的終端位置就分別位于接觸表面94a和94b與減振元件96a和96b的接觸點(diǎn)。撥鏈器28的第一和第二轉(zhuǎn)換或預(yù)給定的元件位置最好對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)輪系74的終端位置。最好，當(dāng)馬達(dá)72供電超過(guò)驅(qū)動(dòng)軸95的正常停止位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪94僅與減振元件96a和96b接合。
雖然這樣馬達(dá)72的過(guò)載很少發(fā)生，但通過(guò)吸收和使驅(qū)動(dòng)輪系74的轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，減振元件96a和96b保護(hù)驅(qū)動(dòng)輪系74。特別是，減振元件96a和96b位于殼體70上以便與驅(qū)動(dòng)齒輪94的第一和第二接觸表面94a和94b接合。當(dāng)馬達(dá)72供電到或超過(guò)驅(qū)動(dòng)軸95的正常停止位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪94僅與減振元件96a和96b接合。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，減振元件96a和96b是由丙稀酸泡沫材料構(gòu)造而成，它在驅(qū)動(dòng)齒輪94和殼體70之間的壓縮方向上有約1.14毫米的厚度。減振元件96a和96b優(yōu)選地是由粘合劑固定到殼體70上。例如，可以采用雙面的粘合劑帶將減振元件96a和96b固定到殼體70。減振材料可由任何具有緩沖效果的材料構(gòu)造而成，如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。另一種是，如在圖17中所示，可以通過(guò)粘合劑如雙面粘合劑帶將減振元件或緩沖器96a和96b定位在驅(qū)動(dòng)齒輪94的終端上。還有，從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很清楚減振元件可以按照需要和/或要求布置在沿著驅(qū)動(dòng)輪系74的任何地方。還有，減振元件96a和96b也可以不是象說(shuō)明的那樣成泡沫墊的形式。驅(qū)動(dòng)齒輪94連接到驅(qū)動(dòng)軸95，根據(jù)齒輪73的轉(zhuǎn)動(dòng)方向使驅(qū)動(dòng)軸95在順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
如在圖19中清楚可見(jiàn)，驅(qū)動(dòng)齒輪94和驅(qū)動(dòng)軸95有小量的轉(zhuǎn)動(dòng)空隙。扭轉(zhuǎn)彈簧98壓緊這種轉(zhuǎn)動(dòng)空隙。設(shè)計(jì)這個(gè)布置用于當(dāng)馬達(dá)72鎖住但連續(xù)向馬達(dá)72供電時(shí)進(jìn)一步保護(hù)齒輪免受損壞。還有，因?yàn)辇X輪91-94由于慣性不能立刻停止，扭轉(zhuǎn)彈簧98在這樣的超限運(yùn)行時(shí)進(jìn)一步保護(hù)齒輪91-94免受損害。當(dāng)騎車(chē)者在第一轉(zhuǎn)換完成之前就執(zhí)行第二轉(zhuǎn)換的雙重轉(zhuǎn)換情況下扭轉(zhuǎn)彈簧98也保護(hù)齒輪91-94。驅(qū)動(dòng)軸95具有帶中心孔95a的輪轂部分，如下面討論那樣連接到動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62。最好，孔95a有不是圓形的橫截面。驅(qū)動(dòng)齒輪94是扇形齒輪，它有安裝在驅(qū)動(dòng)軸95上的輪轂部分94c和帶許多齒的弧形部分94d，齒位于第一和第二接觸面94a和94b之間。
再參考圖3和4，中軸27是可操作地連接到按照本發(fā)明用于轉(zhuǎn)換自行車(chē)傳動(dòng)或驅(qū)動(dòng)輪系12的轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30。在自行車(chē)技術(shù)里中軸27的一般結(jié)構(gòu)是眾所周知的，所以省略了這些元件的詳細(xì)描述。
現(xiàn)在參考圖20-30，動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62基本上包括牢固地固定到右曲柄臂26a的驅(qū)動(dòng)圈100和固定在中軸27外套筒27a的從動(dòng)部件102。所以，驅(qū)動(dòng)圈100隨著右曲柄臂26a一起轉(zhuǎn)動(dòng)，而從動(dòng)部件102被中軸27不可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定到車(chē)架14。在這個(gè)實(shí)施例中動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)62的從動(dòng)部件102可以作為前撥鏈器28的底座部件。另一種是，如果需要和/或要求，可將前撥鏈器28直接連接到中軸27。
參考圖4，它說(shuō)明將撥鏈器28和曲柄臂26a拆除后動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62的透視圖。表示的驅(qū)動(dòng)圈100有平滑的內(nèi)圓周表面104，它是壓配合到曲柄臂26a的內(nèi)端上。當(dāng)然，內(nèi)圓周表面104可以有花鍵與曲柄臂26a的對(duì)應(yīng)花鍵相匹配。另一種是，可將驅(qū)動(dòng)圈100固定到中軸27的軸27b。驅(qū)動(dòng)圈100的外圓周表面形成一對(duì)有貼合表面108的驅(qū)動(dòng)突出部106。設(shè)置的貼合表面108互相成108°和朝向中軸27和曲柄臂26a轉(zhuǎn)動(dòng)的前進(jìn)方向。換句話說(shuō)，貼合表面108在圖4中朝向順時(shí)針?lè)较?。貼合表面108沿著從中軸27的轉(zhuǎn)軸線Y徑向向外伸展的假設(shè)直線。驅(qū)動(dòng)圈100的外圓周表面在與貼合表面108的相交處，在圖4中以恒定的曲率半徑順時(shí)針伸展大于20°，在這個(gè)實(shí)施例中大于45°直到它接近沿著驅(qū)動(dòng)突出部106的后部，在那上面曲率半徑以無(wú)曲率的方式增加到突出部106的尖端。在這個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)圈100的外圓周表面形成平的斜面到相應(yīng)突出部的尖端，但是它也可以是弧形。如在圖4中清楚可見(jiàn)，驅(qū)動(dòng)突出部106僅略為從驅(qū)動(dòng)圈100的外圓周表面伸出。如在圖16-21所示，將圖解說(shuō)明的驅(qū)動(dòng)圈100被連接中軸27的軸27b，以便有助于理解裝置的操作，和曲柄臂26a將以虛線表示。
設(shè)計(jì)從動(dòng)部件102可選擇地拉緊或釋放操作鋼線56來(lái)轉(zhuǎn)換前撥鏈器28。特別是，將驅(qū)動(dòng)圈100的轉(zhuǎn)動(dòng)傳送給從動(dòng)部件102以便響應(yīng)轉(zhuǎn)換控制單元32對(duì)馬達(dá)72的操作，拉動(dòng)或釋放操作鋼線56。從動(dòng)部件102基本上包括底座部件120、蓋部件122、選擇器臂124、精確操作桿126、凸輪圈或部件128、凸輪從動(dòng)件130、第一爪132a、第一爪脫開(kāi)部件或斜面132b、第二爪134a、第二爪脫開(kāi)部件或斜面134b。第一爪132a和第一爪脫開(kāi)部件或斜面132b組成第一連接組件。第二爪134a和第二爪脫開(kāi)部件或斜面134b組成第二連接組件。
如下面更詳細(xì)討論的那樣，轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30通過(guò)逆時(shí)針移動(dòng)操作桿126使前撥鏈器28向上轉(zhuǎn)換(下齒輪到上齒輪)，而通過(guò)順時(shí)針移動(dòng)操作桿126使前撥鏈器28向下轉(zhuǎn)換(上齒輪到下齒輪)。操作桿126移動(dòng)連接到前撥鏈器28的操作鋼線56。轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30連接到設(shè)置在車(chē)把上的轉(zhuǎn)換控制單元32的轉(zhuǎn)換裝置34b。
底座部件120最好是固定安裝在中軸27和包括一對(duì)安裝突緣120a，該突緣用于可拆卸地安裝前撥鏈器28。底座部件120有杯形部分120b，在它內(nèi)部裝設(shè)選擇器臂124、操作桿126、凸輪圈128、凸輪從動(dòng)件130、第一爪132a、第一爪脫開(kāi)部件132b、第二爪134a、第二爪脫開(kāi)部件134b。底座部件120最好有3個(gè)螺紋孔120c，用于接納螺紋緊固件120d將蓋部件122連接在那里。
選擇器臂124有第一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸136可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到底座部件120，用于圍繞操作軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸136的一端接納在機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元60的驅(qū)動(dòng)軸95的孔95a中。選擇器臂124的另一端有連接到操作桿126銷(xiāo)釘124a。因此，馬達(dá)72使選擇器臂124的轉(zhuǎn)動(dòng)造成操作桿126在第一和第二位置之間移動(dòng)。換句話說(shuō)，馬達(dá)72轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸136來(lái)操作動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62。選擇器臂124有有限的運(yùn)動(dòng)范圍，它停止或鎖住馬達(dá)72在兩個(gè)方向上的操作。在圖20和21中表示兩個(gè)鎖住或停止的位置。
最好，選擇器臂124有近似30°的運(yùn)動(dòng)范圍。換句話說(shuō)，選擇器臂124的轉(zhuǎn)軸136當(dāng)被驅(qū)動(dòng)軸95從第一位置移動(dòng)到第二位置時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)30°。但是，選擇器臂124只需移動(dòng)至少6.4°就能產(chǎn)生向上轉(zhuǎn)換，同時(shí)選擇器臂124只需移動(dòng)14.5°就能產(chǎn)生向下轉(zhuǎn)換。這是由于選擇器臂124的銷(xiāo)釘124a和操作臂126的槽126a之間的連接。當(dāng)選擇器臂124在第一或上部位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸95在選擇器臂128和轉(zhuǎn)軸136鎖住在第一位置之后可以繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)附加的35°。這附加的35°的轉(zhuǎn)動(dòng)是由于上面討論的彈簧連接98。最好，在轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)致動(dòng)器臂124的第一停止位置近似32°之后，驅(qū)動(dòng)齒輪94接觸第一減振元件96a。當(dāng)選擇器臂124從第一或上部位置移動(dòng)到第二或下部位置時(shí)，剛好在選擇器臂124到達(dá)第二或下部位置之前第二減振器96b將與驅(qū)動(dòng)齒輪94接合。最好，在選擇器臂124轉(zhuǎn)動(dòng)27°之后，即完成轉(zhuǎn)動(dòng)3°之前與第二減振元件96b接合。驅(qū)動(dòng)軸95可以相對(duì)選擇器臂124的轉(zhuǎn)軸136轉(zhuǎn)動(dòng)，這是由于之間有一定程度的轉(zhuǎn)動(dòng)空隙。這種轉(zhuǎn)動(dòng)空隙可以造成驅(qū)動(dòng)軸94對(duì)第二減振元件96b附加2°的轉(zhuǎn)動(dòng)。如前面所述，最好控制供給馬達(dá)72的能量或動(dòng)力，從而使驅(qū)動(dòng)軸95當(dāng)選擇器臂124依照馬達(dá)72的轉(zhuǎn)動(dòng)方向到達(dá)或者第一或者第二位置立即停止。這樣就沒(méi)有過(guò)度的應(yīng)變加在驅(qū)動(dòng)輪系74。如前面所述，通過(guò)定位開(kāi)關(guān)76和位置檢測(cè)電路84可以停止馬達(dá)72，該電路在驅(qū)動(dòng)齒輪94已經(jīng)到達(dá)對(duì)應(yīng)選擇器臂124的第一和第二位置的第一和第二停止位置時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。另一種是，可以采用過(guò)電流檢測(cè)電路84’，通過(guò)在從下位移動(dòng)到上位時(shí)驅(qū)動(dòng)軸95開(kāi)始對(duì)抗扭轉(zhuǎn)彈簧98的偏壓力轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)過(guò)電流使馬達(dá)74停止。當(dāng)從上位移動(dòng)到下位時(shí)，在驅(qū)動(dòng)齒輪94接觸第二減振元件96b，即在選擇器臂124到達(dá)它最終位置3°之前開(kāi)始產(chǎn)生過(guò)電流。
精確操作桿126有通過(guò)轉(zhuǎn)軸140可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到底座部件120的第一端，用于圍繞操作軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。如在圖20和21中所見(jiàn)，通過(guò)選擇器臂124的移動(dòng)使操作桿126在第一和第二操作位置之間移動(dòng)。特別是，操作桿126有接納選擇器臂124的銷(xiāo)釘124a的槽126a，從而將選擇器臂124的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給操作桿126。操作桿126有分別與第一爪123a和第二爪134b配合的第一控制邊緣或凸緣126b和第二控制邊緣或凸緣126c，從而如下面討論那樣使凸輪圈128可選擇地轉(zhuǎn)動(dòng)或停止。
當(dāng)選擇器臂124在如圖20中所見(jiàn)的第一位置時(shí)，撥鏈器28是在上位和驅(qū)動(dòng)部件100與從動(dòng)部件102脫離接合。換句話說(shuō)，凸輪圈128不隨驅(qū)動(dòng)圈100轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)馬達(dá)72起動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪系74使轉(zhuǎn)軸136轉(zhuǎn)動(dòng)選擇器臂124，該臂依次使操作桿126圍繞轉(zhuǎn)軸140轉(zhuǎn)動(dòng)到在圖21中表示的第二位置。
如在圖16中所示，凸輪圈128有移動(dòng)凸輪從動(dòng)件130的周邊凸輪表面142，從動(dòng)件130依次拉動(dòng)或釋放操作鋼線56。凸輪圈128可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在底座部件120內(nèi)，用于圍繞在圖4中表示的Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
凸輪從動(dòng)件130是通過(guò)轉(zhuǎn)軸144可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在底座部件120。凸輪從動(dòng)件130的第一端有連接操作鋼線56的孔146。凸輪從動(dòng)件130的第二端包括與凸輪表面142接合的滾輪148。撥鏈器操作鋼線56有線端珠56a，它用于防止撥鏈器操作鋼線56被向上拉出孔146。
第一爪132a是固定連接用于相對(duì)凸輪圈128轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第一爪132a在第一接合位置和第一釋放位置之間移動(dòng)。第二爪134a也是固定連接用于相對(duì)凸輪圈128轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使第二爪134a在第二接合位置和第二釋放位置之間移動(dòng)。第一爪和第二爪132a和134b在凸輪圈128上相距180°固定。當(dāng)凸輪圈128圍繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一和第二爪132a和134b一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
關(guān)于第二爪136a，第一爪132a的第一端通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸150可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到凸輪圈128，而第一爪132a的第二端有徑向朝內(nèi)伸展的第一爪齒132c。第一爪控制貼靠件或銷(xiāo)釘132d是位于第一爪132a的中心部分。將第一扭轉(zhuǎn)彈簧或偏壓部件(未表示)安裝在轉(zhuǎn)軸150上，扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)的一端固定在凸輪圈128向第一扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)的另一端固定在第一爪132a。第一扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)在逆時(shí)針?lè)较蚱珘旱谝蛔?32a，將第一爪齒132c通常徑向朝內(nèi)偏壓到第一接合位置，從而使第一爪132a與驅(qū)動(dòng)圈100兩個(gè)貼合表面108中任一個(gè)接合，如下面討論那樣。第一脫開(kāi)裝置132b最好是第一葉片彈簧的形式，它有通過(guò)緊固件154固定連接到底座部件120的第一端。
關(guān)于第二爪136a，第二爪136a的中間部分通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸160可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到凸輪圈或部件128。第二爪136a的第一端有徑向朝內(nèi)伸展的第二爪齒136c，第二爪136a的第二端有第二爪控制貼靠件136d。第二扭轉(zhuǎn)彈簧或偏壓部件(未表示)安裝在第二轉(zhuǎn)軸160上，第二扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)的一端固定在凸輪圈128和第二扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)的另一端固定在第二爪136a。第二扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)將第二爪136a偏壓在逆時(shí)針?lè)较?。第二脫開(kāi)部件136b最好是第二葉片彈簧的形式，它有通過(guò)緊固件164固定連接到底座部件120的第一端。第二扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)將第二爪齒136c徑向朝內(nèi)偏壓在第二接合位置，從而使第二爪136a與驅(qū)動(dòng)圈100的兩個(gè)貼合表面108中任一個(gè)接合，如下面討論的那樣。
通過(guò)參考圖22-30可以理解轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30的操作。當(dāng)操作桿126從第一位置(圖20)移動(dòng)到第二位置(圖21)時(shí)，那么操作桿126碰撞底座部件120。在這一點(diǎn)，或者位置開(kāi)關(guān)76檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)軸95的位置或者過(guò)電流檢測(cè)電路84檢測(cè)到過(guò)電流產(chǎn)生。在任何一種情況下，產(chǎn)生信號(hào)使馬達(dá)72停電。所以，就完成電氣的步驟。同樣，當(dāng)操作桿126從第二位置(圖21)移動(dòng)到第一位置(圖20)，操作桿126碰撞底座部件120。在這一點(diǎn)，或者位置開(kāi)關(guān)76檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)軸95的位置或者過(guò)電流檢測(cè)電路84檢測(cè)到過(guò)電流產(chǎn)生。在任一種情況下，產(chǎn)生信號(hào)使馬達(dá)72停電。從而完成電氣的步驟。如在圖18中所見(jiàn)，位置開(kāi)關(guān)76是電位計(jì)的形式，它包括固定安裝在殼體70的印刷電路板76a和固定連接在驅(qū)動(dòng)齒輪94的移動(dòng)檢測(cè)刀片76b。所以，當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪94轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)刀片76b隨驅(qū)動(dòng)齒輪94轉(zhuǎn)動(dòng)。檢測(cè)刀片76b有磁鐵76c固定在其上面，通過(guò)印刷電路板76a上的觸點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。換句話說(shuō)，在印刷電路板76a上的觸點(diǎn)檢測(cè)什么時(shí)候驅(qū)動(dòng)齒輪94和檢測(cè)刀片76b轉(zhuǎn)動(dòng)到停止位置。當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪94和檢測(cè)刀片76b到達(dá)停止位置時(shí)，印刷電路板76a通過(guò)位置檢測(cè)電路84將信號(hào)送到微型處理器80。
圖20表示轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30是在穩(wěn)態(tài)空轉(zhuǎn)狀態(tài)，前撥鏈器28在上位。在這種初始條件下，第一爪控制邊緣126b的第一爪控制表面支持第一爪控制貼靠件或銷(xiāo)釘132d，從而使第一爪齒132c徑向朝外保持在它的第一脫開(kāi)位置，和第二爪斜面136b推壓第二爪控制貼靠件136d徑向向內(nèi)，從而使第二爪齒136c徑向朝外保持在第二脫開(kāi)位置。所以，驅(qū)動(dòng)圈100與軸27b一起轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30沒(méi)有任何影響。
現(xiàn)在，如果騎車(chē)者想從上位向下轉(zhuǎn)換到下位，騎車(chē)者壓下轉(zhuǎn)換裝置34b的向下轉(zhuǎn)換按鈕，它使轉(zhuǎn)換單元32送出信號(hào)操作馬達(dá)72。當(dāng)馬達(dá)72起動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪系74使轉(zhuǎn)軸136轉(zhuǎn)動(dòng)選擇器臂124，該臂使操作桿126圍繞轉(zhuǎn)軸140按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如在圖24中所見(jiàn)。
當(dāng)操作桿126在如圖24中所見(jiàn)的這個(gè)第二操作位置時(shí)，觸發(fā)向下轉(zhuǎn)換操作。因此，第一和第二控制邊緣126b和126c向內(nèi)移動(dòng)到第二操作位置。特別是，第一控制邊緣126b向內(nèi)移動(dòng)，從而在第一彈簧152的力作用下第一爪132a可以逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)位置，設(shè)置的第一爪132a使第一爪齒132c可以與驅(qū)動(dòng)圈100的一個(gè)突出部106接合。因此，如在圖25中所見(jiàn)，驅(qū)動(dòng)圈100接觸第一爪132a的第一爪齒132c，這使齒輪圈128順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。凸輪圈128這種順時(shí)針運(yùn)動(dòng)使凸輪從動(dòng)件130的凸輪滾輪148與在圖26中所見(jiàn)的凸輪表面140最接近轉(zhuǎn)軸線Y的區(qū)域接合。所以，凸輪從動(dòng)件130可以圍繞轉(zhuǎn)軸144順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪從動(dòng)件130這種順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)使操作鋼線56被釋放。操作鋼線56的松動(dòng)被前撥鏈器28的連接組件48中的偏壓部件(未表示)拉緊。在如圖27中所見(jiàn)的轉(zhuǎn)動(dòng)180°之后，第一爪132a移動(dòng)到脫離接合位置，使得驅(qū)動(dòng)圈100不能再驅(qū)動(dòng)第一爪132a的齒。特別是，第一爪脫開(kāi)部件136b與第一爪132a的銷(xiāo)釘132d接合使第一爪132a圍繞轉(zhuǎn)軸150對(duì)抗偏壓部件152的力順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。在凸輪圈128的這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)期間，現(xiàn)在第二爪136a移動(dòng)180°以便如在圖27中所見(jiàn)與操作桿126的第二控制邊緣126c接合。因此，第二爪136a現(xiàn)在保持在與第一爪132a類(lèi)似的脫開(kāi)位置，從而使驅(qū)動(dòng)圈100移動(dòng)，而不會(huì)操作從動(dòng)部件102，即不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪圈128。
現(xiàn)在，如果騎車(chē)者想從下位(圖27)向上轉(zhuǎn)換到上位(圖22或23)，騎車(chē)者壓下轉(zhuǎn)換裝置34b的向上轉(zhuǎn)換按鈕，它使轉(zhuǎn)換單元32送出信號(hào)操作馬達(dá)72。馬達(dá)72的操作使轉(zhuǎn)軸136逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)如在圖28中所見(jiàn)。轉(zhuǎn)軸136的這種轉(zhuǎn)動(dòng)使選擇器臂124和操作桿126移動(dòng)到如在圖28-30中所見(jiàn)的第一操作位置。
當(dāng)操作桿126在這個(gè)第一操作位置(圖28)時(shí)，觸發(fā)向上轉(zhuǎn)換操作。特別是，第二控制邊緣126c徑向朝外移動(dòng)，從而使第二爪136a在它的第二偏壓部件或彈簧162的力作用下可以逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。所以，第二爪136a的第二爪齒136c徑向朝內(nèi)移動(dòng)以便與驅(qū)動(dòng)部件100的一個(gè)突出部106接合，如在圖29中所見(jiàn)?，F(xiàn)在驅(qū)動(dòng)部件100將凸輪圈128轉(zhuǎn)動(dòng)180°到在圖22中所示的位置。特別是，驅(qū)動(dòng)部件100與固定在凸輪圈128的第二爪136a接合，從而使凸輪圈128與驅(qū)動(dòng)部件100一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)180°后，第二爪136a與第二爪脫開(kāi)部件或彈簧136b接合，這使第二爪136a對(duì)抗它偏壓部件162的力順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。因此，第二爪136a的第二爪齒136c現(xiàn)在是在第二位置，從而使驅(qū)動(dòng)部件100可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)與第二爪136a的第二爪齒136c接合。還有第一爪132a也同時(shí)被操作桿126的第一控制邊緣126b徑向朝外移動(dòng)。特別是，當(dāng)凸輪圈128轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一爪132a的第一爪控制貼靠件或銷(xiāo)釘132d與第一控制邊緣126b的徑向朝外面向的表面接合，從而使第一爪132a對(duì)抗它的彈簧152的偏壓力順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。尤其是，設(shè)置的第一控制邊緣126b形成斜面，隨著凸輪圈128順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)斜面將第一爪132a的銷(xiāo)釘132d逐漸徑向朝外移動(dòng)。凸輪圈128這種轉(zhuǎn)動(dòng)使凸輪從動(dòng)件130的滾輪148與周邊凸輪表面142的離中心轉(zhuǎn)軸線Y最遠(yuǎn)的部分接合。所以，凸輪從動(dòng)件130圍繞轉(zhuǎn)軸144逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)操作鋼線56。操作鋼線56的這種運(yùn)動(dòng)使撥鏈器28如上面解釋的那樣從下位移動(dòng)到上位。
圖31和32現(xiàn)在參考圖31和32，現(xiàn)在將解釋機(jī)動(dòng)化的后撥鏈器組件18?；旧?，機(jī)動(dòng)化后撥鏈器組件18包括由第二致動(dòng)器單元60a操作的后撥鏈器19，致動(dòng)器單元使后撥鏈器19側(cè)向相對(duì)自行車(chē)車(chē)架14在各個(gè)齒輪位置之間移動(dòng)。第二致動(dòng)器單元60a有第二馬達(dá)72a和與后撥鏈器19可操作地連接的第二驅(qū)動(dòng)輪系74a，以便使后撥鏈器19側(cè)向相對(duì)自行車(chē)車(chē)架14在各個(gè)齒輪位置之間移動(dòng)。
第二致動(dòng)器單元60a在結(jié)構(gòu)上與上面討論的致動(dòng)器單元60相同。所以，第二馬達(dá)72a和第二驅(qū)動(dòng)輪系74a分別與馬達(dá)72和驅(qū)動(dòng)輪系74相同。但是在這個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)輪系74有滑輪136a可操作地連接到驅(qū)動(dòng)齒輪，代替操作動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)62的轉(zhuǎn)軸136?；?36a纏繞或松開(kāi)后撥鏈器19的操作鋼線21來(lái)轉(zhuǎn)換后撥鏈器19。所以，事實(shí)上后撥鏈器1和轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30兩者都使用有減振元件的相同的致動(dòng)器單元和相同的馬達(dá)，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)將省略第二致動(dòng)器單元60a和第二馬達(dá)72a各部件的操作和描述。還有，后撥鏈器19的精確結(jié)構(gòu)以及在后撥鏈器19和馬達(dá)72a之間動(dòng)力傳送機(jī)構(gòu)的精確結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明是不重要的。換句話說(shuō)，對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然在操作后撥鏈器的任何馬達(dá)中可以使用本發(fā)明。
后撥鏈器19最好是鋼索操作的常規(guī)后撥鏈器。使用電子控制系統(tǒng)31操作第二致動(dòng)器單元60a，即第二馬達(dá)72a和第二驅(qū)動(dòng)輪系74a，它們順序地操作后撥鏈器19。特別是，這樣操作第二致動(dòng)器單元60a，使第二馬達(dá)72a的轉(zhuǎn)動(dòng)力拉緊或釋放后撥鏈器19的操作鋼線21。第二致動(dòng)器單元60a通過(guò)電氣控制線36可操作地連接到轉(zhuǎn)換控制單元32和通過(guò)電線38a可操作地連接到轉(zhuǎn)換裝置34a，用于接受向上轉(zhuǎn)換或向下轉(zhuǎn)換信號(hào)。因此，后撥鏈器19的操作基本上與上面討論的前撥鏈器23的操作相同。
參考圖31，與轉(zhuǎn)換控制單元32的馬達(dá)72類(lèi)似，致動(dòng)器單元60a的馬達(dá)72a由電線36電氣連接到轉(zhuǎn)換控制單元32，該單元如上所述有微型計(jì)算機(jī)80和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82。所以，位置檢測(cè)電路84可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82用來(lái)停止馬達(dá)72a。在這個(gè)實(shí)施例中，位置控制裝置或開(kāi)關(guān)檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74a的驅(qū)動(dòng)軸位置，以便送出信號(hào)停止馬達(dá)72a。
另一種是，如在圖9和32中所見(jiàn)，位置檢測(cè)電路84可用過(guò)電流檢測(cè)電路84’代替，可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，以與馬達(dá)72相同的方式停止馬達(dá)72a。
當(dāng)使用位置檢測(cè)電路84時(shí)，由位置控制裝置或開(kāi)關(guān)檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74a預(yù)定的終端位置，以與馬達(dá)72相同的方式停止馬達(dá)72a的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)使用過(guò)電流檢測(cè)電路84’時(shí)，在以與馬達(dá)72相同的方式檢測(cè)到馬達(dá)72a開(kāi)始鎖住之后微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82和過(guò)電流檢測(cè)電路84’一起操作停止馬達(dá)72a的轉(zhuǎn)動(dòng)。
如在圖5和6中所見(jiàn)，微型計(jì)算機(jī)80有控制程序，它從位置檢測(cè)電路84接受驅(qū)動(dòng)軸停止位置和信號(hào)來(lái)控制馬達(dá)72a的操作。特別是，當(dāng)騎車(chē)者壓下轉(zhuǎn)換裝置34a上的按鈕開(kāi)始轉(zhuǎn)換操作時(shí)，微型計(jì)算機(jī)80將送出信號(hào)到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，使電源或電池86按所需的方向向馬達(dá)72a供電。馬達(dá)72a最好是雙向馬達(dá)，它可以被驅(qū)動(dòng)在或者順時(shí)針或者逆時(shí)針?lè)较?，以便在各種轉(zhuǎn)換或預(yù)給定的元件位置之間移動(dòng)撥鏈器19。當(dāng)撥鏈器19到達(dá)按照位置控制開(kāi)關(guān)送出信號(hào)的新的位置時(shí)，位置檢測(cè)電路84將停止向馬達(dá)72a供電。
另一種是，當(dāng)馬達(dá)72a開(kāi)始鎖住時(shí)，這將增加電流，從而使從過(guò)電流檢測(cè)電路84’送出過(guò)電流信號(hào)回到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元，停止向馬達(dá)72a供電。
圖33和34現(xiàn)在參考圖33和34，圖解說(shuō)明另一種實(shí)施例，其中轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30已經(jīng)拆除，使馬達(dá)72通過(guò)滑輪57可操作地連接和移動(dòng)連接到前撥鏈器28的操作鋼線56?；?7纏繞或松開(kāi)后撥鏈器19的操作鋼線21來(lái)轉(zhuǎn)換前撥鏈器28。所以，事實(shí)上在這個(gè)實(shí)施例中前撥鏈器28使用如上面討論的與轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30一起使用的相同的致動(dòng)器單元60，因此為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，致動(dòng)器單元60各部件(即馬達(dá)72和驅(qū)動(dòng)輪系74的操作和描述將不再重復(fù))。
參考圖33，致動(dòng)器單元60的馬達(dá)72用電線36電氣連接到轉(zhuǎn)換控制單元32，它有微型計(jì)算機(jī)80和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82。如上所述，位置檢測(cè)電路84是可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，用于停止馬達(dá)72。在這個(gè)實(shí)施例中，位置控制裝置或開(kāi)關(guān)檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74的驅(qū)動(dòng)軸95的位置，以便送出信號(hào)使馬達(dá)72停止。
另一種是，如在圖9和34中所見(jiàn)，位置檢測(cè)電路84可以用過(guò)電流檢測(cè)電路84’代替，可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，用于以與上面討論相同的方式停止馬達(dá)72。
當(dāng)使用位置檢測(cè)電路84時(shí)，位置控制裝置或開(kāi)關(guān)檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系74的預(yù)定終端位置，以便以與上面討論相同的方式停止馬達(dá)72的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)使用過(guò)電流檢測(cè)電路84’時(shí)，在以與上面討論相同的方式檢測(cè)到馬達(dá)72開(kāi)始鎖住之后，微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82和過(guò)電流檢測(cè)電路84’一起操作來(lái)停止馬達(dá)72的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖35-37現(xiàn)在參考圖35-37，圖解說(shuō)明另一種實(shí)施例，其中機(jī)動(dòng)化后撥鏈器組件18已經(jīng)用內(nèi)輪轂組件218代替。內(nèi)輪轂組件218基本上包括由致動(dòng)器單元260操作的內(nèi)輪轂219，以便在各個(gè)齒輪位置之間側(cè)向相對(duì)轉(zhuǎn)換內(nèi)輪轂219。內(nèi)輪轂219最好是常規(guī)的內(nèi)輪轂219。內(nèi)輪轂219是在先有技術(shù)中眾所周知的常規(guī)元件。因?yàn)閮?nèi)輪轂在先有技術(shù)中眾所周知，所以將不在這里詳細(xì)討論或說(shuō)明內(nèi)輪轂219的結(jié)構(gòu)。
參考圖35，致動(dòng)器單元260有帶馬達(dá)272和驅(qū)動(dòng)輪系274的殼體270，驅(qū)動(dòng)輪系可操作地連接到內(nèi)輪轂219以便轉(zhuǎn)換內(nèi)輪轂219。殼體270安裝在內(nèi)輪轂219的軸219a上并有驅(qū)動(dòng)輪系274可操作地連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器致動(dòng)器219b。通過(guò)螺母219c將致動(dòng)器單元260保持在內(nèi)輪轂219的軸219a上，螺母壓在殼體270的安裝突緣271上，突緣271順序地壓在輪轂螺母219d上，螺母219d將內(nèi)輪轂219的各元件夾持在一起。
馬達(dá)272和驅(qū)動(dòng)輪系274基本上分別與馬達(dá)72和驅(qū)動(dòng)輪系74相同，除了馬達(dá)272和驅(qū)動(dòng)輪系274已經(jīng)適合操作代替轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30的內(nèi)輪轂219。因此，事實(shí)上內(nèi)輪轂219和轉(zhuǎn)換輔助設(shè)備30兩者都使用基本上相同的致動(dòng)器單元，致動(dòng)器單元采用基本相同的馬達(dá)和帶減振元件的基本相同的驅(qū)動(dòng)輪系，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)將省略致動(dòng)器單元260各部件的操作和描述。還有，內(nèi)輪轂219的精確結(jié)構(gòu)以及在內(nèi)輪轂219和馬達(dá)272之間動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)輪系274)的精確結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明是不重要的。換句話說(shuō)，對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很顯然在操作內(nèi)輪轂的任何馬達(dá)中可以使用本發(fā)明。
還是參考圖35，馬達(dá)272和驅(qū)動(dòng)輪系274設(shè)置在殼體270內(nèi)。馬達(dá)272有輸出軸帶與驅(qū)動(dòng)輪系274接合的輸出齒輪273，它依次接合內(nèi)輪轂219的可轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器致動(dòng)器219b。驅(qū)動(dòng)輪系274包括兩個(gè)動(dòng)力傳送齒輪291和292，驅(qū)動(dòng)齒輪294和驅(qū)動(dòng)軸295，驅(qū)動(dòng)軸將輸出齒輪273的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給內(nèi)輪轂219。特別是，動(dòng)力傳送齒輪291有大直徑的齒輪部分291a，該部分是可轉(zhuǎn)動(dòng)地與馬達(dá)72的輸出齒輪273接合。動(dòng)力齒輪291還有小直徑齒輪部分291b，該部分是可轉(zhuǎn)動(dòng)地與動(dòng)力傳送齒輪292的大直徑齒輪部分292a接合。動(dòng)力傳送齒輪292還有小直徑齒輪部分292b，它是可轉(zhuǎn)動(dòng)地與有大直徑的驅(qū)動(dòng)齒輪294接合。因此，驅(qū)動(dòng)輪系274組成齒輪減速單元，從而使驅(qū)動(dòng)齒輪294以比輸出齒輪273較低的速率轉(zhuǎn)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)齒輪294和驅(qū)動(dòng)軸295之間有與在圖19中表示的驅(qū)動(dòng)齒輪94和驅(qū)動(dòng)軸95之間類(lèi)似的少量轉(zhuǎn)動(dòng)空隙。這種轉(zhuǎn)動(dòng)空隙被扭轉(zhuǎn)彈簧(未表示)張緊，該彈簧是以與連接在驅(qū)動(dòng)齒輪94和驅(qū)動(dòng)軸95之間的扭轉(zhuǎn)彈簧98相同的方式連接在驅(qū)動(dòng)齒輪294和驅(qū)動(dòng)軸295之間。設(shè)計(jì)這種布置是當(dāng)馬達(dá)272鎖住但對(duì)馬達(dá)272的供電還沒(méi)有斷開(kāi)時(shí)，為了進(jìn)一步保護(hù)齒輪免受損害。還有，因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪系274的齒輪由于慣性不能立刻停止，扭轉(zhuǎn)彈簧進(jìn)一步保護(hù)驅(qū)動(dòng)輪系274的齒輪免受由于這種過(guò)限運(yùn)轉(zhuǎn)造成的損害。這個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧在兩次轉(zhuǎn)換的情況下還保護(hù)驅(qū)動(dòng)輪系274的齒輪，當(dāng)騎車(chē)者在第一次轉(zhuǎn)換完成之前就執(zhí)行第二次轉(zhuǎn)換就是這種情況。驅(qū)動(dòng)軸295有連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器致動(dòng)器219b的中心孔。驅(qū)動(dòng)齒輪294是扇形齒輪，有安裝在驅(qū)動(dòng)軸295上的輪轂部分和弧形部分，弧形部分有位于第一和第二接觸表面之間的一組齒。
在該實(shí)施例中，一對(duì)減振元件或緩沖器以與馬達(dá)70中相同的方式布置在驅(qū)動(dòng)齒輪294附近。特別是，減振元件布置在殼體270上以便與驅(qū)動(dòng)齒輪294的第一和第二接觸表面接合。當(dāng)向馬達(dá)272供電到驅(qū)動(dòng)軸295的正常停止位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪294僅與減振元件接合。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖36，現(xiàn)在使用上面討論的電子控制系統(tǒng)31來(lái)操作致動(dòng)器單元260，致動(dòng)器單元依次操作內(nèi)輪轂219。特別是，致動(dòng)器單元260這樣操作馬達(dá)272，使馬達(dá)272的轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪系274轉(zhuǎn)換內(nèi)輪轂219。機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元260是可操作地通過(guò)電氣控制線36連接到轉(zhuǎn)換控制單元32和通過(guò)電線38a連接到轉(zhuǎn)換裝置34a，用于接受向上轉(zhuǎn)換和向下轉(zhuǎn)換的信號(hào)。換句話說(shuō)，致動(dòng)器單元260的馬達(dá)272通過(guò)電線36電氣連接到有微型計(jì)算機(jī)80和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82的轉(zhuǎn)換控制單元32。如上所述，位置檢測(cè)電路84可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，用于停止馬達(dá)272。在這個(gè)實(shí)施例中，位置控制裝置或開(kāi)關(guān)檢測(cè)齒輪驅(qū)動(dòng)輪系274驅(qū)動(dòng)軸295的位置，以便送出信號(hào)使馬達(dá)272停止。另一種是，如在圖9和37中所見(jiàn)，位置檢測(cè)電路84可以用過(guò)電流檢測(cè)電路84’代替，可操作地連接到微型計(jì)算機(jī)80的中央處理單元和/或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路82，用于以與馬達(dá)72相同的方式停止馬達(dá)272。
程度術(shù)語(yǔ)，如“基本上”、“約”、和“近似”如這里所用的那樣指的是被修飾術(shù)語(yǔ)合理的偏差量，使其最終結(jié)果不會(huì)顯著改變。這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)解釋為包括被修飾術(shù)語(yǔ)的至少±5％的偏差，如果這個(gè)偏差不會(huì)否定它所修飾詞的意義的話。
盡管僅選擇幾個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，從這個(gè)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很清楚這里可以進(jìn)行各種改變和修改而不會(huì)背離如附錄的權(quán)利要求書(shū)中所定義的本發(fā)明的范疇。還有，所提供的各實(shí)施例上面的描述僅為了說(shuō)明，而不是限制由附錄的權(quán)利要求書(shū)和它們等價(jià)條款所定義的本發(fā)明。例如，各種元件的尺寸、形狀、位置或取向可以按照需要進(jìn)行改變。一個(gè)元件的功能可由兩個(gè)元件來(lái)執(zhí)行，或者相反。在一個(gè)特定的實(shí)施例中不必同時(shí)呈現(xiàn)所有的優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)在先有技術(shù)中是獨(dú)特的零部件，單獨(dú)或與其他零部件組合，都應(yīng)認(rèn)為是申請(qǐng)人單獨(dú)的發(fā)明，包括由這樣的零部件所實(shí)施的結(jié)構(gòu)和/或功能的概念。因此，本發(fā)明的范疇不受公開(kāi)的各實(shí)施例的限制。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其包括機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元，其包括馬達(dá)，可操作地與所述馬達(dá)連接的驅(qū)動(dòng)輪系，以使所述驅(qū)動(dòng)輪系的驅(qū)動(dòng)軸在第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以及可操作地與所述馬達(dá)連接的控制裝置，以使所述驅(qū)動(dòng)輪系的所述驅(qū)動(dòng)軸在第一停止位置停止轉(zhuǎn)動(dòng)；和第一減振元件，該元件可操作地布置成當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)軸到達(dá)所述驅(qū)動(dòng)軸的所述第一停止位置時(shí)緩沖所述驅(qū)動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述馬達(dá)是雙向馬達(dá)，該馬達(dá)可操作地連接到所述驅(qū)動(dòng)輪系，以便在第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪系的所述驅(qū)動(dòng)軸。
3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)輪系還有與所述雙向馬達(dá)連接的第一部分和與所述驅(qū)動(dòng)軸連接的第二部分，在所述第一和第二部分之間形成轉(zhuǎn)動(dòng)空隙，和可操作地連接在所述第一和第二部分之間的彈簧，以便在所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向占據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)空隙，使得所述驅(qū)動(dòng)輪系在所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)直接傳送在所述驅(qū)動(dòng)輪系的所述第一和第二部分之間，和所述驅(qū)動(dòng)輪系在所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)所述彈簧傳送在所述驅(qū)動(dòng)輪系的所述第一和第二部分之間。
4.如權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述控制裝置還可操作地連接到所述雙向馬達(dá)，以便在第二停止位置停止所述驅(qū)動(dòng)輪系的所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；和所述驅(qū)動(dòng)輪系還包括第二減振元件，該元件可操作地布置成在所述驅(qū)動(dòng)軸到達(dá)所述驅(qū)動(dòng)軸的所述第二停止位置時(shí)緩沖所述驅(qū)動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件布置在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述驅(qū)動(dòng)輪系和殼體之間。
6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一減振元件安裝在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體的第一止動(dòng)器上，和所述第二減振元件安裝在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體的第二止動(dòng)器上。
7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件安裝在所述驅(qū)動(dòng)輪系上。
8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)輪系包括帶有安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪的多個(gè)齒輪。
9.如權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)齒輪是扇形齒輪，該齒輪具有安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的輪轂部分和帶有多個(gè)齒的弧形部分，該多個(gè)齒位于第一和第二接觸表面之間。
10.如權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件位于所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體和所述驅(qū)動(dòng)齒輪的所述第一和第二接觸表面之間。
11.如權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件分別安裝在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體的第一和第二止動(dòng)器上。
12.如權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件分別安裝在所述驅(qū)動(dòng)齒輪的所述第一和第二接觸表面上。
13.如權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其還包括，一自行車(chē)元件，該部件可操作地連接到所述驅(qū)動(dòng)軸，以便使可動(dòng)元件移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述第一停止位置的第一預(yù)給定元件位置。
14.如權(quán)利要求13所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是前撥鏈器。
15.如權(quán)利要求13所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是后撥鏈器。
16.如權(quán)利要求13所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是轉(zhuǎn)換輔助裝置。
17.如權(quán)利要求13所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是內(nèi)輪轂。
18.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地連接到所述馬達(dá)的位置開(kāi)關(guān)裝置，以便在所述驅(qū)動(dòng)輪系到達(dá)所述第一停止位置時(shí)停止所述馬達(dá)。
19.如權(quán)利要求18所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述位置開(kāi)關(guān)裝置布置用于檢測(cè)安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述控制裝置包括與所述馬達(dá)可操作地連接的過(guò)電流檢測(cè)電路，用于在所述驅(qū)動(dòng)輪系到達(dá)所述第一停止位置時(shí)由于檢測(cè)到在所述馬達(dá)中的過(guò)電流而使所述馬達(dá)停止。
21.一種機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其包括機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元，其包括雙向馬達(dá)，可操作地與所述雙向馬達(dá)連接的驅(qū)動(dòng)輪系，以及可操作地與所述雙向馬達(dá)連接的控制裝置，以使所述驅(qū)動(dòng)輪系的驅(qū)動(dòng)軸在第一和第二停止位置停止轉(zhuǎn)動(dòng)；可操作地與所述驅(qū)動(dòng)軸連接的自行車(chē)元件，以便在分別對(duì)應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)軸的所述第一和第二停止位置的第一預(yù)給定元件位置和第二預(yù)給定元件位置之間移動(dòng)可動(dòng)的元件；和至少一個(gè)減振元件，該元件可操作地布置成當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)軸到達(dá)所述驅(qū)動(dòng)軸的所述第一和第二停止位置中至少一個(gè)位置時(shí)緩沖所述驅(qū)動(dòng)輪系的運(yùn)動(dòng)。
22.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地與所述雙向馬達(dá)連接的位置開(kāi)關(guān)裝置，以便在所述驅(qū)動(dòng)輪系到達(dá)所述第一停止位置和所述第二停止位置中一個(gè)位置時(shí)停止所述雙向馬達(dá)。
23.如權(quán)利要求22所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)部件元件，其特征在于，布置所述位置開(kāi)關(guān)裝置，以便檢測(cè)安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)。
24.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)部件元件，其特征在于，所述至少一個(gè)減振元件包括安裝在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體的第一止動(dòng)器上的第一減振元件，和安裝在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體的第二止動(dòng)器上的第二減振元件。
25.如權(quán)利要求24所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)部件元件，其特征在于，所述第一和第二減振元件安裝在所述驅(qū)動(dòng)輪系上。
26.如權(quán)利要求25所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)輪系包括帶有安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪的多個(gè)齒輪。
27.如權(quán)利要求26所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)齒輪是扇形齒輪，該齒輪具有安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的輪轂部分和帶有多個(gè)齒的弧形部分，該多個(gè)齒位于第一和第二接觸表面之間。
28.如權(quán)利要求27所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件位于所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體和所述驅(qū)動(dòng)齒輪的所述第一和第二接觸表面之間。
29.如權(quán)利要求28所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件分別安裝在所述機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元的所述殼體的第一和第二止動(dòng)器上。
30.如權(quán)利要求28所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述第一和第二減振元件分別安裝在所述驅(qū)動(dòng)齒輪的所述第一和第二接觸表面上。
31.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是前撥鏈器。
32.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是后撥鏈器。
33.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是轉(zhuǎn)換輔助裝置。
34.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述自行車(chē)元件是內(nèi)輪轂。
35.如權(quán)利要求21所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，所述控制裝置包括可操作地連接到所述馬達(dá)的位置開(kāi)關(guān)裝置，以便在所述驅(qū)動(dòng)輪系到達(dá)所述第一停止位置時(shí)停止所述馬達(dá)。
36.如權(quán)利要求35所述的機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件，其特征在于，布置所述位置開(kāi)關(guān)裝置，用于檢測(cè)安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)化自行車(chē)致動(dòng)器組件有布置的機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元以便操作自行車(chē)元件。機(jī)動(dòng)化致動(dòng)器單元有連接到雙向馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)輪系，和連接到該馬達(dá)的位置開(kāi)關(guān)裝置或過(guò)電流檢測(cè)電路，以便在第一和第二停止位置停止驅(qū)動(dòng)輪系的驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。自行車(chē)元件連接到驅(qū)動(dòng)軸，以便在分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸的第一和第二停止位置的第一和第二預(yù)給定元件位置之間移動(dòng)可動(dòng)的部件。布置第一和第二減振元件當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸移動(dòng)分別超過(guò)該驅(qū)動(dòng)軸的第一和第二停止位置時(shí)緩沖驅(qū)動(dòng)輪系。
文檔編號(hào)B62M25/02GK1417081SQ02149929
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者福田雅彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野