[發(fā)明專利]變速自行車及其變擋機(jī)構(gòu)及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710425704.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN107054555A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈之遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州欣硬科技有限公司
• 主分類號(hào): B62M25/02
• 分類號(hào): B62M25/02;B62M25/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 徐彥圣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自行車技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變速自行車及其變擋機(jī)構(gòu)及裝置。

背景技術(shù)

自行車變速系統(tǒng)的作用就是通過改變鏈條和不同的前、后大小的牙盤的配合來改變車速快慢。前牙盤的大小和后牙盤的大小決定了自行車旋動(dòng)腳蹬時(shí)的力度。前牙盤越大，后牙盤越小時(shí)，腳蹬時(shí)越感到費(fèi)力。前牙盤越小，后牙盤越大時(shí)，腳蹬時(shí)越感到輕松。根據(jù)不同騎行者的能力，即可通過調(diào)整前、后牙盤的大小調(diào)整自行車的車速，或是應(yīng)對(duì)不同的路段、路況。

變速器的出現(xiàn)，大大節(jié)省了長(zhǎng)途騎行的人力消耗，使得人們?cè)隍T行過程中，上坡更輕松，平路能盡可能提升速度。最開始出現(xiàn)的自行車變速器，其換擋采用機(jī)械方式，通過用戶撥動(dòng)變速指撥，再由變速線帶動(dòng)撥鏈器，將鏈條撥動(dòng)到齒數(shù)不同的牙盤上進(jìn)行換擋。在換擋的過程中，人們需要分心去設(shè)定擋位并撥動(dòng)變速指撥，由于復(fù)位彈簧的存在，對(duì)女性和兒童來說，撥動(dòng)比較吃力。對(duì)于很多新手，在騎行過程中又很難把握換擋的節(jié)奏。

隨著技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了將電機(jī)集成在撥鏈器中的電子變速器，這種電子變速器由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此，這種電變僅僅替換了執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并沒有帶來換擋上更多的便利和輔助。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種變速自行車及其變擋機(jī)構(gòu)及裝置，以解決現(xiàn)有變速自行車換擋吃力，換擋邏輯難以把控的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種變擋機(jī)構(gòu)，包括MCU(Microcontroller Unit，簡(jiǎn)稱MCU)以及連接MCU的車速獲取機(jī)構(gòu)、擋位獲取機(jī)構(gòu)、前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；

車速獲取機(jī)構(gòu)用于獲取變速自行車的當(dāng)前車速；

擋位獲取機(jī)構(gòu)用于獲取當(dāng)前擋位的前變速線絞盤位置和后變速線絞盤位置；

MCU根據(jù)當(dāng)前車速，與前變速線絞盤位置及后變速線絞盤位置對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)車速的關(guān)系判斷是否需要變擋；

若是，則通過前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將前變速線絞盤從當(dāng)前位置調(diào)節(jié)至目標(biāo)擋位位置，或通過后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將后變速線絞盤從當(dāng)前位置調(diào)節(jié)至目標(biāo)擋位位置；

若否，則保持前變速線絞盤位置和后變速線絞盤位置。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，車速獲取機(jī)構(gòu)為設(shè)于后輪軸的霍爾傳感器，當(dāng)前車速為后輪轉(zhuǎn)速；

或者；

車速獲取機(jī)構(gòu)為設(shè)于中軸的霍爾傳感器，當(dāng)前車速為行駛踏頻。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，擋位獲取機(jī)構(gòu)通過前角度傳感器獲取當(dāng)前擋位的前變速線絞盤位置，通過后角度傳感器獲取當(dāng)前擋位的后變速線絞盤位置。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，還包括遙控機(jī)構(gòu)；

遙控機(jī)構(gòu)通過無線通信向MCU發(fā)送擋位變換信號(hào)；

MCU根據(jù)擋位變換信號(hào)通過前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將前變速線絞盤從當(dāng)前位置調(diào)節(jié)至目標(biāo)擋位位置，或者通過后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將后變速線絞盤從當(dāng)前位置調(diào)節(jié)至目標(biāo)擋位位置。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括后電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、后電機(jī)和后減速箱；

當(dāng)當(dāng)前車速與后變速線絞盤位置不匹配時(shí)，MCU向后電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送加擋信號(hào)或減擋信號(hào)；

后電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)加擋信號(hào)或減擋信號(hào)驅(qū)動(dòng)后電機(jī)正/反向運(yùn)動(dòng)；

后電機(jī)正/反向轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過后減速箱將后變速線絞盤位置調(diào)節(jié)至加擋后的位置或減擋后的位置。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括前電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、前電機(jī)和前減速箱；

當(dāng)當(dāng)前車速與前變速線絞盤位置不匹配時(shí)，MCU向前電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送加擋信號(hào)或減擋信號(hào)；

前電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)加擋信號(hào)或減擋信號(hào)驅(qū)動(dòng)前電機(jī)正/反向運(yùn)動(dòng)；

前電機(jī)正/反向轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過前減速箱將前變速線絞盤位置調(diào)節(jié)至加擋后的位置或減擋后的位置。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，后角度傳感器的活動(dòng)部分通過檢測(cè)后減速箱的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來獲取后變速線絞盤的位置。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，還包括蓄電池，蓄電池用于為MCU、前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)提供工作電壓。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種變擋裝置，包括支撐機(jī)構(gòu)以及如第一方面所述的變擋機(jī)構(gòu)；

支撐機(jī)構(gòu)用于支撐變擋機(jī)構(gòu)；

支撐機(jī)構(gòu)還包括與變速自行車車架可拆卸連接的固定結(jié)構(gòu)。