一种自行车变速控制装置制造方法及图纸

一种自行车变速控制装置及其方法，其目的在于进行合理的自动变速。其构成是：接收来自用于检测蹬力的检测装置的蹬力信号、并在蹬力小的时候允许变速用驱动装置动作，从而避免不合理的变速，进行完全的自动变速。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自行车的变速控制装置。更详细地说，是涉及一种设有自动变速装置的自行车的变速控制装置及其方法，自动变速装置根据程序自动进行齿轮变换。近年来，自行车进一步的实用性得到越来越多的认知。自行车的运动化促进了这种自行车变速操作的自动化。自动化的自行车变速装置由于微型计算机的日益低廉而提高了其实用性。我们从美国专利第5,213,548号了解了自动操作变速装置的齿轮变换装置，该变速装置能改变曲轴与后轮的转数比。该美国专利记载了根据曲柄速度和自行车速度之比检测当前齿轮比、并在曲柄慢而自行车快等情况下根据程序进行变速动作的自动化装置。另外，由例如EP 0 529664A2我们还了解了用流体压力装置作为驱动装置来进行变速动作的方式，其中通过利用机算机来判断变速条件而实现变速的自动化。在反抗链条的强张力而被驱动的变速机构的机械部分上，受到过大负荷的作用。当提供连接这种反抗强张力而动作的流体压力装置与机械部分的连接机构作为强化手段时，不能忽视成本的问题。并且，在这种负荷条件下动作的机械部分存在磨损消耗加大、寿命下降的缺点。因此，希望能开发使变速机构的机械部分在小负荷下动作的自动变速装置。这样理想的自动变速装置由于缩短了动作的延迟时间而可以在小负荷条件继续的短时间内进行变速动作。本专利技术是基于上述的技术背景而进行的，并达到以下的目的。本专利技术的目的在于提供一种在小负荷下动作的自行车变速控制装置及其方法。本专利技术的另一目的在于提供一种变速机构的机械部分不会受到过大负荷作用的自行车变速控制装置及其方法。本专利技术的再一目的在于提供一种变速指令信号发出时间与变速动作进行时间之间延迟时间短的自行车变速控制装置及其方法。本专利技术的再一目的在于提供一种寿命长的自行车变速控制装置及其方法。另外，本专利技术还有一个目的，即本专利技术的车变速控制在方便的时候可切换成手动操作的模式。本专利技术采用以下的方式达到上述目的。本专利技术1的自行车变速控制装置，包括将作用在脚蹬子轴上的蹬力传递给后轮的动力传动装置；用于变换受上述蹬力作用的脚蹬子轴与后轮的转数比的变换装置，上述变换装置由受上述蹬力作用的转动部分、以及驱动上述转动部分进行转数比变换的驱动装置构成；用于检测上述蹬力的检测装置；以及接收上述检测装置测出的上述蹬力信号并在上述蹬力小时允许上述驱动装置动作的控制器。本专利技术2的自行车变速控制装置，包括将作用在脚蹬子轴上的蹬力传递给后轮的动力传动装置；用于变换受上述蹬力作用的脚蹬子轴与后轮的转数比的变换装置，上述变换装置由受上述蹬力作用的转动部分、以及驱动上述转动部分进行转数比变换的驱动装置构成；用于检测上述蹬力的检测装置；以及接收上述检测装置测出的上述蹬力信号并允许上述驱动装置动作的控制器；上述控制器由周期系数认知部分、最小区域计算部分、以及输出部分构成；其中，周期系数认知部分根据上述检测装置测出的蹬力信号求出上述蹬力作为周期系数，最小区域计算部分通过计算求出周期系数值在最小区域时的时间段，而周期系数值是利用上述周期系数认知部分识出的，输出部分在上述时间段输出允许上述驱动装置动作的动作信号。本专利技术3的自行车变速控制装置，包括将作用在脚蹬子轴上的蹬力传递给后轮的动力传动装置；用于变换受上述蹬力作用的脚蹬子轴与后轮的转数比的变换装置，上述变换装置由受上述蹬力作用的转动部分、以及驱动上述转动部分进行转数比变换的驱动装置构成；用于检测上述蹬力的检测装置；以及接收上述检测装置测出的上述蹬力信号并允许上述驱动装置动作的控制器；上述控制器由微分计算部分、负微分值计算部分、以及输出部分构成；其中，微分计算部分根据上述检测装置测出的蹬力信号计算出上述蹬力的微分系数，负微分值计算部分通过计算求出上述微分系数为负且其绝对值比基准值大的时间段，输出部分在上述时间段或者上述时间段之后输出允许上述驱动装置动作的动作信号。本专利技术4的自行车变速控制装置，其特征在于在上述专利技术1～3的任一项专利技术中，上述控制器还设有附加输出部分，该附加输出部分在上述转矩的值比设定值低时另外输出允许上述驱动装置动作的动作信号。本专利技术5的自行车变速控制装置，其特征在于在上述专利技术1～4的任一项专利技术中，上述驱动装置设有流体压力装置。本专利技术6的自行车变速控制方法，包括检测曲轴转矩的步骤；确认上述转矩的值是否在设定值以下的步骤；如果上述转矩的值在设定值以下，则允许变速机构动作的步骤。本专利技术7的自行车变速控制方法，包括检测曲轴转矩微分值的步骤；确认上述微分值是否为负值、且其绝对值是否在设定值以下的步骤；如果上述微分值的绝对值在设定值以下，则允许变速机构动作的步骤。本专利技术8的自行车变速控制方法，包括确认曲轴转矩在其1个周期内处于最低区域的最低区域时间的步骤；确认上述转矩1个周期的时间长度的步骤；在上述最低区域时间加上上述时间长度的整数倍值的同相位时间，允许变速机构动作的步骤。本专利技术9的自行车变速控制方法，包括检测脚蹬子是否位于下死点附近的步骤；在脚蹬子位于下死点附近的时间段，允许变速机构动作的步骤。本专利技术10的自行车变速控制方法，其特征在于在上述专利技术6～9的任一项专利技术中，上述过程以自动模式执行，且上述自动模式可切换为手动模式。专利技术的作用及效果说明如下本专利技术的自行车变速控制装置，在脚的蹬力或曲轴的转矩小的时间段允许变速机构动作。即，只有在发出变速指令的时间段与转矩小的时间段重合的时候，变速机构才动作。曲轴转矩小的时间段，如下所述那样有3种情况。a、曲轴的转数与后轮的转数相比，其比值比特定的比值小的时候，即，链条的张力为零、且曲轴上没有转矩而使曲轴相对后轮进行空转的时间段；这时，曲轴的转矩绝对为零。b、转矩不为零、且自行车加速的时候，周期性变化的转矩值处于最小区域的时间段；这时，自行车向正方向加速。c、转矩不为零、且自行车没有加速的时候，周期性变化的转矩值处于最小区域的时间段；这种情况，包括自行车减速的时间段。该时间段包括脚蹬子位于上死点区域或下死点区域的时间段。在上述情况b、c下，有时转矩的绝对值大。但是，当连接两脚的脚蹬子处于上限位置与下限位置时，同时处在蹬力极低的下死点。处于这样下死点的脚的蹬力与两脚位于水平方向时的蹬力相比通常极小。在坡道等处，即使脚蹬子不规则地压向水平方向或靠近水平方向的方向时，也不会改变这种极端的大小关系。即使转矩在设定值以下时，且微分值是负值，其绝对值在设定值以上时也许可变速动作。由于这种许可，使变速机构的寿命减少实质上不存在。在外力大时，其他道路情况、环境不稳定的时候，将自动模式切换到手动模式，可望进行常用那样的手动操作。在这种条件下动作的变速机构的机械部分，例如，在前后拨链器和链条上，没有大的负荷作用。因此，机械部分的磨损少，动作的延迟时间短。附面简单说明如下附图说明图1是适用本专利技术自行车变速控制装置的自行车实施形式的正视图。图2是控制盘的平面示意图。图3是变速控制硬件的方块图。图4是显示转矩变动的曲线图。图5是显示合成转矩的曲线图。图6是变速控制软件的流程图。图7是转矩检测装置适用例的正剖视图。图8是图9中的线VIII-VIII的剖视图。图9是图8的左侧视图。图10是转矩检测装置另一适用例的正剖视图。以下，对本专利技术的自行车变速控制装置及其方法的实施形式进行说明。图1是本专利技术的自行车变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自行车的变速控制装置，包括： 将作用在脚蹬子轴上的蹬力传递给后轮的动力传动装置； 用于变换受上述蹬力作用的脚蹬子轴与后轮的转数比的变换装置，上述变换装置由受上述蹬力作用的转动部分、以及驱动上述转动部分进行转数比变换的驱动装置构成； 用于检测上述蹬力的检测装置；以及 接收上述检测装置测出的上述蹬力信号并在上述蹬力小时允许上述驱动装置动作的控制器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松尾信幸，
申请(专利权)人：株式会社岛野，
类型：发明
国别省市：JP[日本]