自行車變速器的撥鏈器和自行車變速器的電子控制方法技術

本文描述了一種電子控制自行車變速器(1)的方法，該自行車變速器包括被構造成在變速器(1)的彼此同軸的齒輪(RD)組件處安裝在自行車的車架(T)上的支撐單元(3)，以及包括導鏈器的移動單元(4)，該方法包括下列步驟：-使移動單元(4)相對于支撐單元(3)移動，以在導鏈器上施加至少具有相對于齒輪(RD)組件的軸線(Z)的軸向分量的主位移。該方法還包括下列步驟：-使移動單元(4)相對于支撐單元(3)移動，以在導鏈器上施加至少具有相對于齒輪(RD)組件的軸線(Z)的徑向分量的副位移，其中所述使移動單元(4)相對于支撐單元(3)移動以便在導鏈器上施加副位移的步驟獨立于所述使移動單元(4)相對于支撐單元(3)移動以便在導鏈器上施加主位移的步驟而執行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種自行車變速器的、優選地電子伺服自行車變速器的撥鏈器，并且涉及一種對自行車變速器進行電子控制的方法。
技術介紹
自行車中的傳動系統包括在與踏板曲柄的軸相關聯的齒輪以及與后輪的輪轂相關聯的齒輪之間延伸的鏈條。當在曲柄踏板的軸和后輪的輪轂至少其中之一處布置有包括超過一個齒輪的齒輪組件，并且因此傳動系統設有變速器時，就設置前撥鏈器和/或后撥鏈器。在高性能自行車中，并且特別是在運動競賽中使用的自行車中，對自行車手非常重要的特征在于能夠執行的變速的速度和精確度。特別是出于該原因，所謂的電子變速器，或者更特別地是電子伺服變速器已經變得普遍。在電子伺服變速器的情況下，每個撥鏈器都包括：引導元件——也稱為導鏈器或者導板，或者在后撥鏈器的情況下為搖臂——其可移動，以使鏈條在在多個齒輪之間位移，以便改變齒數比；和電子致動器，以使導鏈器位移。致動器繼而通常包括：馬達，其通常為電馬達，且通過聯動系，諸如平行四邊形鉸接聯接導鏈器；齒條系或者蝸桿系；以及轉子或者轉子下游，向下至導鏈器本身的任何移動部分的位置、速度、加速度和/或旋轉方向的傳感器或者換能器。值得注意的是也使用與本文中使用的稍微不同的術語。控制電子裝置自動地，例如基于一個或者更多檢測變量，諸如行駛速度、踏板曲柄的旋轉節奏、被施加給踏板曲柄的扭矩、行駛地形的坡度、自行車手的心率等等改變齒數比，和/或基于自行車手通過適當的控制構件，諸如控制桿和/或按鈕手動輸入的命令而改變齒數比。用于控制前撥鏈器的裝置或單元以及用于控制后撥鏈器的裝置或單元—或者在更簡單的變速器的情況下僅兩者中的其中之一被安裝為易于由自行車手操縱，通常安裝在車把上、靠近其手把處，剎車把也設置在該位置處，以分別控制前和后輪的剎車。允許在兩個方向上驅動兩個撥鏈器以及驅動剎車的控制裝置通常被稱為集成控制器。一般已知參考命令值表的值驅動自行車變速器的撥鏈器，這些值每個都與其中發生鏈條與特定齒輪的接合或者存在該接合的撥鏈器位置相關聯。換句話說，控制電子裝置或者控制器使用命令值表，以獲得撥鏈器的變量必須采取的值，以將鏈條定位為接合期望的齒輪。該值能夠為關于相鄰齒輪的差分值，或者該值能夠為關于參考值的絕對值，例如關于參考齒輪或者關于沖程結束條件或者缺乏馬達激勵的條件的絕對值。從量級觀點看，命令值表的致動器命令值能夠為例如作為撥鏈器上的參考點的移動點行進的距離、應使馬達執行的步進數或者旋轉數、馬達的激勵時間的長度、具有與電壓成比例的漂移的馬達的供電電壓值，或者該命令值還能夠為與馬達相關聯的傳感器或者換能器發出的值、存儲在寄存器中并且代表其中一個上述量的數值，等等。特別地，致動器的馬達能夠被驅動若干步進或者被驅動一段激勵時間，或者以適合每個升檔或者降檔的電壓來驅動，然后自動停止，同時傳感器用以向控制電子裝置提供反饋信號，以便在還未到達有意位置的情況下，即在上述撥鏈器的變量還未采取表值的情況下，電子控制裝置可能再次注意到致動器馬達的致動。這可能是例如由于下列事實，即撥鏈器提供的、在一定程度上取決于自行車手如何踩踏板的抵抗扭矩太高，超過馬達能夠通過聯動系傳遞的最大扭矩。所述命令值表的值為在工廠中設定的額定值，其考慮(前或者后)撥鏈器中的齒輪數以及相應的厚度和節距。通常，這些特定值規定：在缺乏致動器驅動信號時，即在命令值為零時，鏈條接合具有最小直徑的齒輪，但從上述示例中能夠看出，該條件并不是必要的。雖然通過電子伺服變速器，已經可能提高變速的精確性和速度，但是仍需要改進這些性能，以便能夠幫助自行車手在競賽時實現越來越好的結果，并且保護機械構件。越有意在高水平自行車競賽中使用變速器，這種需求的重要性顯然就越高。為了獲得對已知自行車變速器的高精確度控制，執行對自行車的初始調節，以便取決于車架的構造和結構以及與踏板曲柄的軸相關聯的前齒輪(皇冠齒)以及與后輪相關聯的后齒輪(鏈輪)的齒輪的組件而最優化鏈條的張力。可以修改命令值表，以便它們精確地對應于特定變速器的機電組件，特別是對應于齒輪的節距，和/或對應于作為固定參考以及作為移動參考的馬達的或者聯動系的元件的相互位置，以及也可能對應于馬達的致動電壓的發展，對應于馬達的旋轉速度、旋轉加速度和/或旋轉方向等等。此外，初始調節通常作用在用于傳動的至少一個彈簧上，可設置對該彈簧的預加負荷，以便保持傳動鏈在不同行進構造中的正確張力。在特別是用于公路自行車的一些變速器中，存在兩個反作用的鏈條張緊彈簧，以確定導鏈器在接合傳動鏈時的構造。這允許系統的更大的多功能性，使系統具有高彈性。另一方面，其它變速器能夠提供僅一個鏈條張緊彈簧。根據現有技術，鏈條張緊彈簧的初始預加負荷設置被執行為使得導鏈器徑向地盡可能靠近齒輪。實際上，導鏈器和齒輪之間的短距離確定了控制的更大靈敏性，因為在這些條件下，平行于齒輪的軸線的導鏈器位移分量對應于在鏈條上施加的、足以觸發從一個齒輪位移至另一個齒輪的斜度。然而，使導鏈器更接近齒輪具有由最大直徑的齒輪所決定的限制。實際上，使導鏈器太靠近最大直徑的齒輪是諸如下列缺點的原因，諸如使用該齒輪的齒數比和另一尺數比之間的不平順換擋感，以及在鏈條接合最大直徑的齒輪同時向后踩踏板時的情況下，鏈條和導鏈器之間的刮擦。在這些情況下，傳動系統也可能存在令人厭煩的噪音。為了提高變速的精確性，申請人最近已經在公布為US2014/0243129的專利申請中提出了根據導鏈器在齒輪組件的軸向方向上的主位移而調節鏈條張力彈簧的預加負荷，并且特別是使其為導鏈器的主位移的機械結果。以這種方式，導鏈器與齒輪組件的軸線的徑向距離取決于在哪個齒輪上接合鏈條而變化；特別地，隨著鏈條接合的齒輪的直徑增大，與軸的距離將不斷增大。
技術實現思路
本專利技術的基本問題在于在自行車變速器的撥鏈器中進一步提高變速的精確性和速度。一方面，本專利技術涉及一種自行車變速器的撥鏈器，包括：-支撐單元，其被構造成被安裝在自行車的車架上，在變速器的同軸的齒輪的組件處，-移動單元，其包括導鏈器，-主致動裝置，其被構造成使移動單元相對于支撐單元移動，以便在導鏈器上施加主位移，該主位移至少具有相對于齒輪組件的軸線的軸向分量，其特征在于，撥鏈器還包括：-副致動裝置，其被構造成使移動單元相對于支撐單元移動，以便在導鏈器上施加副位移，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子控制自行車變速器(1)的方法，所述自行車變速器包括被構造成在變速器(1)的彼此同軸的齒輪(RD)的組件處安裝在自行車的車架(T)上的支撐單元(3)，以及包括有導鏈器(52、152、252)的移動單元(4)，所述方法包括下列步驟：?使所述移動單元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1002、1012、1022)，以便在所述導鏈器(52、152、252)上施加主位移，該主位移至少具有相對于齒輪(RD)組件的軸線(Z)的軸向分量，其特征在于，所述方法還包括下列步驟：?使所述移動單元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1000、1004、1010、1014、1020、1024)，以便在所述導鏈器(52、152、252)上施加副位移，該副位移至少具有相對于所述齒輪(RD)組件的軸線(Z)的徑向分量，其中所述使所述移動單元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1000、1004、1010、1014、1020、1024)以便在所述導鏈器(52、152、252)上施加副位移的步驟獨立于所述使所述移動單元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1002、1012、1022)以便在所述導鏈器(52、152、252)上施加主位移的步驟而執行。...

【技術特征摘要】
2014.12.02 IT MI2014A0020701.一種電子控制自行車變速器(1)的方法，所述自行車變速器
包括被構造成在變速器(1)的彼此同軸的齒輪(RD)的組件處安裝在
自行車的車架(T)上的支撐單元(3)，以及包括有導鏈器(52、152、
252)的移動單元(4)，所述方法包括下列步驟：
-使所述移動單元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1002、
1012、1022)，以便在所述導鏈器(52、152、252)上施加主位移，該
主位移至少具有相對于齒輪(RD)組件的軸線(Z)的軸向分量，
其特征在于，所述方法還包括下列步驟：
-使所述移動單元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1000、
1004、1010、1014、1020、1024)，以便在所述導鏈器(52、152、252)
上施加副位移，該副位移至少具有相對于所述齒輪(RD)組件的軸線
(Z)的徑向分量，其中所述使所述移動單元(4)相對于所述支撐單
元(3)移動(1000、1004、1010、1014、1020、1024)以便在所述導
鏈器(52、152、252)上施加副位移的步驟獨立于所述使所述移動單
元(4)相對于所述支撐單元(3)移動(1002、1012、1022)以便在
所述導鏈器(52、152、252)上施加主位移的步驟而執行。
2.根據權利要求1所述的方法，包括用于執行變速的下列步驟：
a)驅動(1002、1012、1022)主致動裝置(5)，以使所述移動單
元(4)在接合所述齒輪(RD)組件的開始齒輪(RD)的位置，以及
接合所述齒輪(RD)組件的目的齒輪(RD)的位置之間位移；和
b)驅動(1000、1004、1010、1014、1020、1024)副致動裝置(6)，
以使所述移動單元(4)相對于所述齒輪(RD)組件的軸線(Z)徑向
位移。
3.根據權利要求2所述的方法，其中步驟b)包括下列步驟中的
至少一個：
b1)驅動(1000、1010、1020)所述副致動裝置(6)，以使所述

\t移動單元(4)徑向地更靠近所述齒輪(RD)組件；和
b2)驅動(1004、1014、1024)所述副致動裝置(6)，以使所述
移動單元(4)徑向地更遠離所述齒輪(RD)組件。
4.根據權利要求3所述的方法，其中提供的步驟b1)、提供的步
驟a)和b2)彼此相繼地執行。
5.根據權利要求3所述的方法，其中步驟b1)與步驟a)至少部
分地同時發生，并且步驟b2)與步驟a)和b1)相繼地執行。
6.根據權利要求3所述的方法，其中步驟b1)與步驟a)至少部
分地同時發生，和/或步驟b2)與步驟a)至少部分地同時發生。
7.根據權利要求2-6中任一項所述的方法，其中步驟a)包括步
驟：驅動(1030)所述主致動裝置(5)，以使所述移動單元(4)在
接合所述齒輪(RD)組件的開始齒輪(RD)的位置，以及與接合所述
齒輪(RD)組件的目的齒輪(RD)的位置不同的臨時位置之間位移。
8.根據權利要求7所述的方法，還包括步驟(1032)：將所述移
動單元(4)保持在所述臨時位置預定時間段。
9.根據權利要求8所述的方法，還包括步驟(1034)：驅動所述
主致動裝置(5)，以將所述移動單元(4)從所述臨時位置位移至接
合所述目的齒輪(RD)的位置。
10.根據權利要求2-9中任一項所述的方法，其中步驟a)包括：
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿爾貝托·博爾托林，詹魯卡·博爾托洛佐，保羅·帕斯夸，
申請(專利權)人：坎培諾洛有限公司，
類型：發明
國別省市：意大利;IT