技术领域
[0001] 本
发明关于一种变速器总成及其换档状态的侦测方法，特别是有关于一种具有感测构件的变速器总成及其换档状态的侦测方法。
背景技术
[0002] 近年来，
自行车的市场蓬勃发展，无论是竞赛型的高端自行车，通勤型的公路自行车，或是休闲娱乐型的自行车，皆受到消费者的喜爱。一般而言，自行车上可配置有变速器。变速器可具有由多个相异齿数的齿盘(chain ring)所形成的
飞轮。自行车可根据地形以及使用者需求而将链条移动至不同齿数的齿盘，以配合出不同的
齿轮比。变速器包括前变速器与后变速器，其中后变速器可设置在自行车的车架，以控制链条挂于飞轮的
位置。随着车架结构或变速线的不同，自行车可搭配使用不同的后变速器。此外，除了机械式变速器之外，许多自行车也逐渐采用
电子式变速器。
[0003] 变速器切换链条挂于飞轮的位置的过程中，有业者开发侦测变速器中的四
连杆的
角度，以推测变速器的切换是否完成。然而，于变速器切换链条的过程中，有时会因
车身震动或者受到外部撞击，而使得变速器的四连杆的角度已有所改变，但链条却并未切换至目标的位置。更甚者，于变速器的四连杆的角度已有所改变且链条已先切换至目标的位置时，链条却又随即跳开，而导致链条实质上切换失败的情形。因此，更为正确侦测变速器切换链条的状态，为研发人员应着手的问题之一。
发明内容
[0004] 有鉴于以上的问题，本发明提出一种变速器总成及其换档状态的侦测方法，藉以能够正确侦测变速器总成的换档状态。
[0005] 本发明的一
实施例提出一种变速器总成，其包括一固定构件、一活动构件、一第一连杆、一第二连杆、一链条导引构件及一感测构件。固定构件用以固定于一车架。第一连杆及第二连杆的相异两处分别枢设于固定构件与活动构件。链条导引构件
枢接于活动构件。感测构件用以感测链条导引构件相对于活动构件的角度。
[0006] 本发明的一实施例提出一种变速器总成的换档状态的侦测方法。变速器总成包括一活动构件及枢接于活动构件的一链条导引构件。侦测方法包括以下步骤。取得一基准角度数据。执行一换档操作以令活动构件活动。感测至少一次链条导引构件相对于活动构件的角度以取得至少一换档角度数据。比较基准角度数据及至少一换档角度数据以判断链条导引构件是否换档完成。
[0007] 根据本发明的一实施例的变速器总成及其换档状态的侦测方法，可藉由侦测最接近链条的链条导引构件相对于活动构件的角度，而正确地得知变速器总成的换档状态。
[0008] 以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的
专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
[0009] 图1绘示依照本发明的一实施例的变速器总成的立体图。
[0010] 图2绘示图1的变速器总成的侧视图。
[0011] 图3绘示图2的变速器总成的侧视分解图。
[0012] 图4绘示图2的变速器总成的另一视角的侧视分解图。
[0013] 图5绘示图2的变速器总成的架构图。
[0014] 图6绘示依照本发明的一实施例的变速器总成的换档状态的侦测方法的
流程图。
[0015] 图7绘示依照本发明的另一实施例的变速器总成的换档状态的侦测方法的流程图。
[0016] 其中，附图标记：
[0017] 1 变速器总成
[0018] 10 四连杆结构
[0019] 11 固定构件
[0020] 12 活动构件
[0021] 13 第一连杆
[0022] 14 第二连杆
[0023] 15 链条导引构件
[0024] 16 感测构件
[0025] 171 第一枢轴
[0026] 172 第二枢轴
[0027] 173 第三枢轴
[0028] 174 第四枢轴
[0029] 18 驱动构件
[0031] 192 储存单元
[0032] 2 飞轮构件
[0033] S 轴心
具体实施方式
[0034] 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本
说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0035] 于本说明书的所谓的示意图中，由于用以说明而可有其尺寸、比例及角度等较为夸张的情形，但并非用以限定本发明。于未违背本发明要旨的情况下能够有各种变更。说明中的描述的“上”可表示“悬置于上方”或“
接触于上表面”。此外，说明书中所描述的“上侧”、“下侧”、“上方”、“下方”等用语，为便于说明，而非用以限制本发明。说明书中所描述的“实质上”可表示容许制造时的公差所造成的偏离。
[0036] 请参照图1、图2、图3、图4及图5，图1绘示依照本发明的一实施例的变速器总成1的立体图，图2绘示图1的变速器总成1的侧视图，图3绘示图2的变速器总成1的侧视分解图，图4绘示图2的变速器总成1的另一视角的侧视分解图，图5绘示图2的变速器总成1的架构图。
于本实施例中，变速器总成1可包括固定构件11、活动构件12、第一连杆13、第二连杆14、链条导引构件15、感测构件16、第一枢轴171、第二枢轴172、第三枢轴173、第四枢轴174、驱动构件18、控制器191及储存单元192。
[0037] 固定构件11用以固定于车架，此车架可为自行车的车架。一飞轮构件2可枢设于车架。固定构件11也可枢设于飞轮构件2。图1的飞轮构件2为示意图。飞轮构件2可具有多个不同尺寸或齿数的齿盘，且可设置于例如自行车的
车轮。藉由飞轮构件2的旋转而使车轮旋转。
[0038] 第一连杆13的一处经由第一枢轴171枢设于活动构件12的一处。第一连杆13的相异另一处经由第二枢轴172枢设于固定构件11的一处。第二连杆14的一处经由第三枢轴173枢设于活动构件12的相异另一处。第二连杆14的相异另一处经由第四枢轴174枢设于固定构件11的相异另一处。于此实施例中，固定构件11、活动构件12、第一连杆13及第二连杆14成为四连杆结构10。第一连杆13较第二连杆14接近车架及飞轮构件2。
[0039] 链条导引构件15以插设于活动构件12的方式枢接于活动构件12。链条导引构件15可以轴心S为旋
转轴相对于活动构件12旋转。链条导引构件15用以引导自行车的链条，以进行自行车的换档动作。
[0040] 感测构件16设置于链条导引构件15插设于活动构件12的位置，且位于活动构件12之内。感测构件16用以感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度。感测构件16可设置于链条导引构件15再朝向活动构件12感测角度，也可设置于活动构件12再朝向链条导引构件15感测角度。
[0041] 当链条位于飞轮构件2的不同的齿盘时，即切换至不同的档位时，链条导引构件15可相对于活动构件12具有不同的角度，以适应链条总长相同但齿盘大小不同的情形。因此，可藉由感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度而判断链条位于飞轮构件2的何种大小的齿盘，即判断链条位于何种档位。
[0042] 驱动构件18连接至四连杆结构10。于本实施例中，驱动构件18可设置于较接近车架及飞轮构件2的第一连杆13，故较远离车架及飞轮构件2的第二连杆14对于驱动构件18可具有保护的作用。
[0043] 控制器191连接于感测构件16且连接于驱动构件18。控制器191用以控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度。而且，控制器191也用以控制驱动构件18驱动四连杆结构10中的固定构件11、活动构件12、第一连杆13及第二连杆14中的一个相对于其他三个活动。此外，控制器191可连接至设置于车架的换档
开关。当使用者欲进行换档时可操作换档开关，以对控制器191发出换档启动
信号。控制器191可常态处于关机状态，且可于收到换档启动信号时开启，如此可避免常态未换档时耗费电
力。于其他实施例中，控制器191也可常态处于开机但待机的状态，且可受到换档启动信号唤醒。虽然如此的控制器
191于常态未换档时会额外花费电力，但换档的反应速度可较快。
[0044] 储存单元192连接于控制器191。储存单元192可用以储存链条导引构件15相对于活动构件12的角度与档位关系的
数据库，可用以储存控制器191所需要的任何数据，也可用以储存控制器191欲储存的数据。于其他实施例中，储存单元192可依据需求与否而省略。
[0045] 以下说明一实施例的变速器总成1的换档状态的侦测方法。
[0046] 请参照图5及图6，图6绘示依照本发明的一实施例的变速器总成1的换档状态的侦测方法的流程图。
[0047] 于步骤S101中，控制器191接收换档启动信号而开启或被唤醒。接下来可进行步骤S102。
[0048] 于步骤S102中，令控制器191取得基准角度数据。其中，控制器191根据换档启动信号控制感测构件16感测一次链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以作为基准角度数据。于此实施例中，可省略配置储存单元192。接下来可进行步骤S103。
[0049] 于步骤S103中，执行一换档操作以令活动构件12活动。其中，可令控制器191控制驱动构件18驱动固定构件11、活动构件12、第一连杆13及第二连杆14中的一个相对于其他三个活动。藉由四连杆结构10的形状改变而带动活动构件12接近或远离车架，进而带动链条导引构件15接近或远离车架。接下来可进行步骤S104。
[0050] 于步骤S104中，于执行换档操作时起算约500毫秒(ms)～650毫秒的时段中，令控制器191控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以取得至少一换档角度数据。其中，控制器191启动驱动构件18至驱动构件18开始动作耗时约100毫秒～150毫秒，驱动构件18驱动固定构件11、活动构件12、第一连杆13及第二连杆14中的一个相对于其他三个活动耗时约300毫秒～350毫秒。接下来可进行步骤S105。
[0051] 于步骤S105中，令控制器191比较基准角度数据及至少一换档角度数据以判断链条导引构件15是否换档完成。若基准角度数据及至少一换档角度数据实质上相异时，判断链条导引构件15有进行换档。此处的实质上相异例如可为基准角度数据及至少一换档角度数据的差异大于特定角度。若基准角度数据及至少一换档角度数据皆实质上相等时，判断链条导引构件15并未进行换档，且进行步骤S106。此处的实质上相等例如可为基准角度数据及至少一换档角度数据的差异小于等于特定角度。此特定角度可于1度～4度的范围内定义一数值。
[0052] 于步骤S106中，发出错误信号。控制器191可连接至一显示器，且根据错误信号显示警告画面。或者，控制器191可连接至一扬声器，且根据错误信号发出警示音。
[0053] 此外，于其他实施例中的步骤S102中，也可于执行该换档操作的初始当下感测一次链条导引构件15相对于活动构件12的角度以取得基准角度数据。
[0054] 再者，于其他实施例中的步骤S102中，令控制器191取得基准角度数据的步骤也可为控制器191自储存单元192的数据库取得对应于执行换档操作之前的链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以作为基准角度数据。此其他实施例中的步骤S102可于步骤S101之后及于步骤S105之前的任何时间点进行。
[0055] 于上述的实施例中，于换档角度数据的数量为多个时，可于每隔约50毫秒的时间间隔令控制器191控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度以取得多个换档角度数据。
[0056] 藉由上述步骤，可藉由感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度变化，以判断变速器总成1的换档状态。
[0057] 以下说明另一实施例的变速器总成1的换档状态的侦测方法。
[0058] 请参照图5及图7，图7绘示依照本发明的另一实施例的变速器总成1的换档状态的侦测方法的流程图。于本实施例中的侦测方法与图6所示的侦测方法相似。相同的步骤将简化其说明。
[0059] 于步骤S101中，以换档启动信号开启或唤醒控制器191。接下来可进行步骤S201。
[0060] 于步骤S201中，令控制器191取得第一基准角度数据。其中，控制器191自储存单元192的数据库取得对应于执行换档操作之前的链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以作为第一基准角度数据。接下来可进行步骤S202。
[0061] 于步骤S202中，令控制器191取得第二基准角度数据。其中，控制器191自储存单元192的数据库取得对应于执行换档操作之后的链条导引构件15相对于活动构件12的应有的目标角度，以作为第二基准角度数据。接下来可进行步骤S103。
[0062] 于步骤S103中，执行一换档操作以令活动构件12活动。接下来可进行步骤S204。
[0063] 于步骤S204中，于执行换档操作时起算约500毫秒～650毫秒的时段中，令控制器191控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以取得至少一第一换档角度数据。其中，控制器191启动驱动构件18至驱动构件18开始动作耗时约100毫秒～150毫秒，驱动构件18驱动固定构件11、活动构件12、第一连杆13及第二连杆14中的一个相对于其他三个活动耗时约300毫秒～350毫秒。接下来可进行步骤S205。
[0064] 于步骤S205中，令控制器191比较第一基准角度数据及至少一第一换档角度数据以判断链条导引构件15是否进行换档。若第一基准角度数据及至少一第一换档角度数据皆实质上相等时，判断链条导引构件15并未进行换档，且进行步骤S106。此处的实质上相等例如可为第一基准角度数据及至少一第一换档角度数据的差异小于等于第一特定角度。若第一基准角度数据及至少一第一换档角度数据实质上相异时，则进行步骤S207。此处的实质上相异例如可为第一基准角度数据及至少一第一换档角度数据的差异大于第一特定角度。此第一特定角度可于1度～4度的范围内定义一数值。
[0065] 于步骤S106中，发出错误信号。
[0066] 于步骤S207中，令控制器191比较第二基准角度数据及至少一第一换档角度数据以判断链条导引构件15是否进行换档。若第二基准角度数据及至少一第一换档角度数据的最后一个实质上相等时，判断链条导引构件15换档完成。此处的实质上相等例如可为第二基准角度数据及至少一第一换档角度数据的差异小于等于第二特定角度。若第二基准角度数据及至少一第一换档角度数据皆实质上相异时，则判断链条导引构件15换档未完成，且进行步骤S208。此处的实质上相异例如可为第二基准角度数据及至少一第一换档角度数据的差异大于第二特定角度。此第二特定角度可于1度～4度的范围内定义一数值。
[0067] 于步骤S208中，于判断链条导引构件15换档未完成起算约500毫秒～650毫秒的时段中，令控制器191控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以取得至少一第二换档角度数据。接下来可进行步骤S209。
[0068] 于步骤S209中，令控制器191比较第二基准角度数据及至少一第二换档角度数据以判断链条导引构件15是否进行换档。若第二基准角度数据及至少一第二换档角度数据的最后一个实质上相等时，判断链条导引构件15换档完成。此处的实质上相等例如可为第二基准角度数据及至少一第二换档角度数据的差异小于等于第二特定角度。若第二基准角度数据及至少一第二换档角度数据皆实质上相异时，则判断链条导引构件15换档未完成，且再次进行步骤S208。此处的实质上相异例如可为第二基准角度数据及至少一第二换档角度数据的差异大于第二特定角度。此第二特定角度可于1度～4度的范围内定义一数值。
[0069] 于上述的实施例中，于第一换档角度数据的数量为多个时，可于每隔约50毫秒的时间间隔令控制器191控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度以取得多个第一换档角度数据。于第二换档角度数据的数量为多个时，可于每隔约50毫秒的时间间隔令控制器191控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度以取得多个第二换档角度数据。
[0070] 此外，于其他实施例中，上述的步骤S201可于步骤S101之后及于步骤S205之前的任何时间点进行。于其他实施例中，上述的步骤S202可于步骤S101之后及于步骤S207之前的任何时间点进行。于其他实施例中，上述的步骤S103可于步骤S101之后及于步骤S204之前的任何时间点进行。
[0071] 步骤S201虽如上所述，但不以此为限。于其他实施例中的步骤S201中，令控制器191取得第一基准角度数据的步骤也可为于执行步骤S103之前，即于执行换档操作之前，令控制器191根据换档启动信号控制感测构件16感测链条导引构件15相对于活动构件12的角度，以作为第一基准角度数据。此外，也可于执行换档操作的初始当下感测一次链条导引构件15相对于活动构件12的角度以取得第一基准角度数据。
[0072] 综上所述，本发明的一实施例的变速器总成及其换档状态的侦测方法，可藉由侦测最接近链条的链条导引构件相对于活动构件的角度，而正确地得知变速器总成的换档状态。
[0073] 当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和
变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
