变速控制系统的制作方法
变速控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种变速控制系统，其不使曲柄旋转就能够进行变速。变速控制系统（1）具备马达（120）、旋转状态检测部（2）、驱动控制部（3）以及变速控制部（4）。驱动控制部（3）在判断出由旋转状态检测部（2）检测的曲柄的速率为规定值以下的时候，使马达（120）驱动链条（117）。而且，变速控制部（4）在判断出由旋转状态检测部（2）检测的曲柄的速率为规定值以下的时候，使后变速器（118r）进行变速动作。
【专利说明】变速控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及变速控制系统。
【背景技术】
[0002]具有外装变速器的自行车已广泛普及(例如，专利文献0。在具有外装变速器的自行车中，通过外装变速器将链条移动到预期的齿轮位置，能够进行变速。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平8-040342号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]为了使外装变速器将链条移动到预期的齿轮位置，需要链条是旋转的，在驾驶者进行变速时需要使曲柄旋转。因此，存在着例如在减速时无法进行变速的问题。
[0008]本发明的课题在于提供一种变速控制系统，其不使曲柄旋转就能够进行变速。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]本发明的第一侧面涉及的变速控制系统为用于自行车中的变速控制系统，所述自行车具备曲柄、前链轮、后轮、后链轮、链条、以及至少一个外装变速器。前链轮能够相对于曲柄独立旋转。后链轮能够相对于后轮独立旋转。链条与前链轮和后链轮啮合。该变速控制系统具备驱动力输出部、旋转状态检测部以及控制部。驱动力输出部驱动链条。旋转状态检测部检测曲柄的旋转状态。控制部在基于由旋转状态检测部检测出的曲柄的旋转状态判断曲柄的旋转状态为规定的状态的时候，使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。
[0011]根据该结构，当曲柄的旋转状态达到规定的状态时，控制部使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。由此，驾驶者即使不使曲柄旋转也能够进行变速。另外，“前链轮能够相对于曲柄独立旋转”意味着曲柄的旋转传递至前链轮，另一方面，前链轮的旋转不传递至曲柄。而且，“后链轮能够相对于后轮独立旋转”意味着后链轮的旋转传递至后轮，另一方面，后轮的旋转不传递至后链轮。
[0012]优选的是，变速控制系统还具备在驱动力输出部和前链轮之间配置的单向离合器。根据该结构，即使是在由曲柄使前链轮旋转的情况下，该前链轮的旋转也不会传递至驱动力输出部。
[0013]优选的是，变速控制系统还具备将输入到曲柄的人力驱动力和从驱动力输出部输出的驱动力传递至前链轮的合力部件。
[0014]优选的是，变速控制部还具备检测至少一个外装变速器的级数的级数检测部。控制部控制至少一个外装变速器的变速动作以达到规定的级数。
[0015]优选的是，控制部基于表示级数与变速比的对应的变速比信息来控制至少一个外装变速器的变速动作以达到规定的变速比。
[0016]优选的是，控制部在由至少一个外装变速器进行的变速动作结束时使驱动力输出部对链条的驱动动作停止。
[0017]优选的是，变速控制系统还具备检测自行车的行进速度的速度检测部。控制部控制驱动力输出部，以使驱动力输出部输出的驱动力不会超过与由速度检测部检测出的行进速度对应的基准值。根据该结构，即使为了变速而由驱动力输出部驱动链条旋转，后轮也不会因该链条的旋转而被驱动旋转。即，为了变速而输出的驱动力输出部的驱动力不会使后轮被驱动旋转。
[0018]优选的是，驱动力输出部包括电动马达。
[0019]优选的是，控制部控制驱动力输出部，以使电动马达的旋转速度不超过与由速度检测部检测出的行进速度对应的基准值。根据该结构，即使为了变速而由电动马达驱动链条旋转，后轮也不会因该链条的旋转而被驱动旋转。即，为了变速而输出的电动马达的驱动力不会使后轮被驱动旋转。
[0020]优选的是，控制部在由速度检测部检测出的行进速度达到基准值以下时使驱动力输出部对链条的驱动动作停止。
[0021]本发明的第二侧面涉及的变速控制系统为用于自行车中的变速控制系统，所述自行车具备曲柄、前链轮、后轮、后链轮、链条、以及至少一个外装变速器。前链轮能够相对于曲柄独立旋转。后链轮能够相对于后轮独立旋转。链条与前链轮和后链轮啮合。该变速控制系统具备驱动力输出部、人力驱动力检测部以及控制部。驱动力输出部驱动链条。人力驱动力检测部检测输入到曲柄的人力驱动力。控制部在基于由人力驱动力检测部检测出的人力驱动力而判断人力驱动力达到规定值以下的时候，使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。
[0022]根据该结构，当输入到曲柄的人力驱动力达到规定值以下时，控制部使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。由此，驾驶者即使不使曲柄旋转也能够进行变速。
[0023]本发明的第三侧面涉及的变速控制系统为用于自行车中的变速控制系统，所述自行车具备曲柄、前链轮、后轮、后链轮、链条、以及至少一个外装变速器。前链轮能够相对于曲柄独立旋转。后链轮能够相对于后轮独立旋转。链条与前链轮和后链轮啮合。该变速控制系统具备驱动力输出部、速度检测部以及控制部。驱动力输出部驱动链轮。速度检测部检测自行车的行进速度。控制部在判断出由速度检测部检测出的速度达到第一规定值以下的时候，使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。
[0024]根据该结构，当自行车的行进速度达到第一规定值以下时，控制部使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。由此，驾驶者即使不使曲柄旋转也能够进行变速。
[0025]优选的是，控制部在由速度检测部检测出的行进速度达到比第一规定值小的第二规定值以下时使驱动力输出部对链条的驱动动作停止。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明，能够提供一种变速控制系统，其不使曲柄旋转就能够进行变速。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是具有变速控制系统的自行车的侧视图。
[0029]图2是驱动部的剖视图。
[0030]图3是第一实施方式涉及的变速控制系统的框图。
[0031]图4是用于说明第一实施方式涉及的变速控制系统的动作的流程图。
[0032]图5是第二实施方式涉及的变速控制系统的框图。
[0033]图6是用于说明第二实施方式涉及的变速控制系统的动作的流程图。
[0034]图7是第三实施方式涉及的变速控制系统的框图。
[0035]图8是用于说明第三实施方式涉及的变速控制系统的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0036]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明涉及的变速控制系统的各实施方式。
[0037]〔第一实施方式〕
[0038]图1是应用变速控制系统的自行车101的侧视图。如图1所示，应用第一实施方式涉及的变速控制系统的自行车101具备框架102、驱动部103、前轮104、后轮105、第一变速操作部件106？以及第二变速操作部件1061第一变速操作部件106？在由驾驶者操作时向后述的前变速器118？发出变速信号，使前变速器118？进行变速动作。而且，第二变速操作部件1061'在由驾驶者操作时向后述的后变速器1181'发出变速信号，使后变速器1181'进行变速动作。
[0039]驱动部103具有装配有踏板111的曲柄112、辅助机构113、作为辅助机构113的电源的可装拆的充电电池114，并且各自被支承在框架102。而且，驱动部103还具有前链轮组115、后链轮组116、链条117、前变速器(外装变速器的一例)118？和后变速器(外装变速器的一例)118『。
[0040]曲柄112包括曲柄轴1123和一对曲柄臂112匕各曲柄臂1126设置在曲柄轴1123的两端部。辅助机构113包括后述的马达120和马达驱动器1203。充电电池114是采用例如镍氢电池和锂离子电池等的蓄电池，其以能够装拆的方式搭载于框架102。
[0041]前链轮组115能够相对于曲柄112独立旋转。详细来说，曲柄112的旋转传递至前链轮组115，而前链轮组115的旋转不会传递至曲柄112。具体来说，前链轮组115如后所述地经由第二单向离合器161与曲柄112连接。由此，如上所述，曲柄112的旋转传递至前链轮组115，而前链轮组115的旋转不会传递至曲柄112。
[0042]后链轮组116能够相对于后轮105独立旋转。详细来说，后链轮组116与后轮105经由单向离合器连接。由此，后链轮组116的旋转传递至后轮105，而后轮105的旋转不会传递至后链轮组116。另外，在后轮105的旋转速度比后链轮组116的旋转速度大的情况下，后链轮组116的旋转不会传递至后轮105。
[0043]链条117与前链轮组115的某一个链轮和后链轮组116的某一个链轮啮合。
[0044]图2是驱动部103的一部分的剖视图。另外，在图2中，前链轮组115仅示出了一个前链轮。如图2所示，驱动部103构成为包括马达(驱动力输出部的一例)120、第一连接部130、第二连接部160、驱动力传递部140和转矩传感器150。
[0045]曲柄轴1123内插在外壳171的贯通孔172内。曲柄轴1123的轴向的两端部分别从外壳171突出。曲柄轴1123的与前链轮115相反的一侧的端部经由第一轴承173被旋转自如地支承在外壳171。曲柄轴1123的靠前链轮115的一侧的端部经由第二轴承174、前链轮115和第三轴承175被旋转自如地支承在外壳171。第二轴承174被支承在前链轮115，前链轮115被旋转自如地支承在第三轴承175。
[0046]马达120以其旋转轴120(3与曲柄轴1123平行的方式配置。马达120的旋转轴1200由在旋转轴120(3方向隔开间隔配置的第四轴承12?和第五轴承12仙支承成旋转自如。旋转轴12(^固定在马达120的转子1203。马达120的定子1206设于转子1203的外周，并且固定在外壳171。第四轴承12?、第五轴承12仙分别由设于外壳171的安装部1228,122?支承。第四轴承12?、第五轴承12仙例如由径向轴承实现。
[0047]马达120的输出经由第一齿轮131 —第二齿轮132 —第一单向离合器133 —旋转轴134 —第三齿轮136传递至驱动力传递部140。第一连接部130构成为包括第一齿轮131、第二齿轮132、第一单向离合器133、旋转轴134和第三齿轮136。旋转轴134的旋转轴线和曲柄轴1123以及马达120的旋转轴12(^的旋转轴线各自平行地配置。旋转轴134的旋转轴线设于从包括曲柄轴1123以及马达120的旋转轴12(^的旋转轴线的平面离开的位置。由此，能够将曲柄轴1123与马达120的旋转轴120^尽量靠近地配置，能够将驱动单元1形成得小型。
[0048]第一齿轮131与旋转轴121固定连接。由此，第一齿轮131与旋转轴121成为一体并旋转。
[0049]第二齿轮132与第一齿轮131啮合。第二齿轮132经由第一单向离合器133被支承成绕旋转轴134向一个方向旋转自如。第一单向离合器133由例如具备爪和棘轮的单向离合器实现。第一单向离合器133被设置成第二齿轮132的旋转传递至旋转轴134，而旋转轴134的旋转不传递至第二齿轮132。
[0050]旋转轴134由在旋转轴134方向隔开间隔配置的第五轴承1353和第六轴承1356支承成旋转自如。第六轴承1353和第七轴承135)3被支承在外壳171。第六轴承135&和第七轴承1356例如由径向轴承实现。
[0051]第三齿轮136与旋转轴134固定连接。由此，第三齿轮136与旋转轴134成为一体并旋转。第三齿轮136也可以与旋转轴134 —体地形成。第三齿轮136与后述的驱动力传递部140啮合。
[0052]在此，第二齿轮132的齿数比第一齿轮131的齿数多，驱动力传递部140的齿数比第三齿轮136的齿数多。并且，第二齿轮132的齿数比第三齿轮136的齿数多。第一齿轮131与第二齿轮132啮合，第三齿轮136与驱动力传递部140啮合，由此实现两级减速。这样，第一连接部具有减速机构。
[0053]驾驶者的下踏力经由踏板111 —曲柄臂1126 —曲柄轴1123—第二单向离合器161传递至驱动力传递部140。第二连接器160包括第二单向离合器161和单向离合器安装部162。单向离合器安装部162与曲柄轴1123固定连接。由此，单向离合器安装部162与曲柄轴1123成为一体并旋转。第二单向离合器161设于单向离合器安装部162的外周部。第二单向离合器161由例如具备爪和棘轮的单向离合器实现。第二单向离合器161被设置成曲柄轴1123的旋转传递至连结部142，而连结部142的旋转不传递至曲柄轴112^1。
[0054]驱动力传递部140将使马达120的输出以及曲柄轴1123的旋转力合成的旋转力传递至前链轮115。驱动力传递部(合力部件的一例)140具备链轮连接部141、连结部142以及传感器配置部143。优选的是，驱动力传递部140还具备供曲柄轴1123贯穿插入的贯穿插入孔144。在此，驱动力传递部140形成为筒状。驱动力传递部140包括:第一筒部1403，其具有链轮连接部141和传感器配置部143 ；第二筒部1401其形成连结部142 ；以及连接部140。，其连接第一筒部1403和第二筒部140匕第一筒部1403、第二筒部1406和连接部140。一体地形成。
[0055]链轮连接部141能够与前链轮115连结。链轮连接部141例如通过细齿或者花键将前链轮115与驱动力传递部140固定连接。前链轮115也可以压入到链轮连接部141。驱动力传递部140的靠链轮连接部141的一侧的端部经由前链轮115和第三轴承175被旋转自如地支承在外壳171。前链轮115具备与链轮连接部141连接的基部1153和链轮主体115匕基部1153形成为筒状，并且在内周部连接链轮连接部141。而且，在基部1153的内周部支承第二轴承174，外周部支承于第三轴承175。基部1153从外壳171经由贯通孔172向外侧突出。
[0056]链轮主体1156从基部1153的从外壳向外部突出的端部起沿径向延伸地在外周部形成有齿。基部1153与链轮主体1156可以一体地形成，也可以分体地形成。
[0057]连结部142连结第一连接部130和第二连接部160。即，连结部142具有与第三齿轮136啮合的齿轮，并与第二单向离合器161连接。为了后述的转矩传感器150容易检测在驱动力传递部140产生的扭转，连结部142优选在曲柄轴1123方向与链轮连接部141分尚设置。
[0058]形成连结部142的第二筒部1406形成为外径比第一筒部1403大的筒状。连接部140(3从第一筒部1403的与链轮连接部141相反的一侧的端部向径向外侧延伸，径向的外周部与第二筒部1406连接。第二筒部1406从连接部140。向与链轮连接部141相反的一侧延伸。
[0059]在连结部142的外周部连接第三齿轮136，在内周部连接第二单向离合器161。第三齿轮136和第二单向离合器161以至少一部分在与曲柄轴1123垂直的方向重叠的方式设置。
[0060]第一筒部1403的与链轮连接部141相反的一侧的端部经由第八轴承176被旋转自如地支承在曲柄轴1123。第八轴承176配置在连接部140(3与曲柄轴1123之间。第八轴承176例如由径向轴承实现。
[0061]在传感器配置部143至少设有转矩传感器150的一部分。转矩传感器150构成为包括磁致伸缩元件151和检测线圈152。传感器配置部143配置在链轮连接部141与连结部142之间。并且，优选的是，传感器配置部143也可以设置在第一筒部1403的外周部。在传感器配置部143例如设有作为磁致伸缩传感器的一部分的磁致伸缩元件151。在传感器配置部143设有磁致伸缩元件151的情况下，在第一筒部1403的外周侧设有用于检测磁致伸缩元件151的扭转的线圈。在该情况下，利用磁致伸缩元件151和线圈152形成检测第一筒部1403的扭转的转矩传感器150 (磁致伸缩传感器检测线圈152设于保持该检测线圈152的线圈保持部件(未图示线圈保持部件固定于外壳171。第一筒部1403的扭转与在第一筒部1403产生的转矩对应。
[0062]图3是变速控制系统的框图。如图3所示，变速控制系统1具备马达120、旋转状态检测部2、驱动控制部(控制部的一例)3以及变速控制部(控制部的一例)4。而且，变速控制系统1还具备马达驱动器120^级数检测部5、速度检测部6。
[0063]马达120驱动链条117。详细来说，如上所述，马达120的输出经由各种部件传递至前链轮115，其结果是，前链轮115旋转并驱动链条117。
[0064]旋转状态检测部2检测曲柄112的旋转状态。具体来说，旋转状态检测部2为速率传感器，其检测曲柄112的速率作为旋转状态。该旋转状态检测部2例如安装于框架，是检测在曲柄臂1126安装的磁铁的传感器。旋转状态检测部2向驱动控制部3和变速控制部4输出与所检测的曲柄112的旋转状态相关的信息。
[0065]级数检测部5检测后变速器11汝的级数。例如，级数检测部5为级数传感器。
[0066]速度检测部6检测自行车101的行进速度。详细来说，速度检测部6为速度传感器。例如，速度检测部6安装于自行车101的前叉，是检测在前轮104的一根辐条安装的磁铁60的传感器(参照图0。速度检测部6向驱动控制部3输出与由该速度检测部6检测出的自行车101的行进速度相关的信息。
[0067]驱动控制部3在基于旋转状态检测部2的检测结果判断出曲柄的旋转状态为规定的状态的情况下，使马达120驱动链条117。具体来说，驱动控制部3基于由旋转状态检测部2检测出的曲柄112的速率来判断曲柄112的旋转状态是否为规定的状态。例如，驱动控制部3判断曲柄112的速率是否为预先设定的规定值以下。并且，驱动控制部3在判断为曲柄112的速率处于规定值以下时，控制马达驱动器1203，使马达120驱动链条117。
[0068]如上所述，在曲柄的旋转状态为规定的状态的情况下，驱动控制部3控制马达120，以使马达120输出的驱动力不超过与由速度检测部6检测出的行进速度对应的基准值。另外，该“与行进速度对应的基准值”指的是用于输出该行进速度所需的马达120的驱动力的值。当马达120输出超过该基准值的驱动力时，经由链条117、后链轮组116等驱动后轮105旋转。因此，通过驱动控制部3控制马达120以使马达120输出的驱动力不超过上述基准值，马达120仅驱动链条117，而不驱动后轮105旋转。另外，该基准值也随齿轮比等变化，驱动控制部3存储了与齿轮比和行进速度关联的基准值的相关信息。另外，驱动控制部3例如包括运算处理装置(⑶们和存储有规定的程序的存储器。
[0069]变速控制部4在基于旋转状态检测部2的检测结果判断出曲柄112的旋转状态为规定的状态的情况下，使后变速器1181'进行变速动作。具体来说，变速控制部4基于由旋转状态检测部2检测出的曲柄112的速率来判断曲柄112的旋转状态是否为规定的状态。例如，变速控制部4判断曲柄112的速率是否为预先设定的规定值以下。
[0070]接着，当变速控制部4判断出曲柄112的速率为预先设定的规定值以下时，使后变速器11社进行变速动作。详细来说，变速控制部4控制电动致动器7，电动致动器7使后变速器11汝进行变速动作。而且，变速控制部4控制后变速器11汝的变速动作以达到规定的级数。在此，变速控制部4基于表示级数与变速比的对应的变速比信息来控制后变速器1181-的变速动作以达到规定的变速比。另外，变速控制部4例如包括运算处理装置(⑶们和存储有规定的程序的存储器。
[0071]接着，参照图4说明变速控制系统的动作。另外，图4是用于说明变速控制系统的动作的流程图。
[0072]如图4所示，驱动控制部3和变速控制部4取得与旋转状态检测部2的检测结果即由旋转状态检测部2检测出的旋转状态相关的信息(步骤30。具体来说，驱动控制部3和变速控制部4取得与由旋转状态检测部2检测出的曲柄112的速率相关的信息。
[0073]接着，驱动控制部3和变速控制部4基于取得的与旋转状态相关的信息来判断曲柄112的旋转状态是否为规定的状态(步骤32)0具体来说，驱动控制部3和变速控制部4判断曲柄112的速率是否为预先设定的规定值以下。在此，预先设定的规定值例如为1011)111。
[0074]在驱动控制部3或变速控制部4的至少一方判断出曲柄112的旋转状态并非规定的状态时(步骤32的否),转移至上述步骤31的处理。另一方面，驱动控制部3和变速控制部4在判断出曲柄112的旋转状态为规定的状态，即曲柄112的速率为规定值以下时(步骤32的是),驱动控制部3使马达120驱动链条117 (步骤33〉。另外，在开始蹬踏自行车时，即直到停止的自行车的曲柄112的旋转状态超过规定值为止，在步骤32的处理中，也可以作为规定的状态转移到步骤51的处理。
[0075]而且，变速控制部4使后变速器11汝进行变速动作(步骤糾)。详细来说，变速控制部4控制电动致动器7，以使后变速器11社达到规定的级数的方式进行变速动作。
[0076]接着，驱动控制部3取得与由速度检测部6检测出的行进速度相关的信息(步骤35〉。
[0077]驱动控制部3基于取得的与行进速度相关的信息来判断行进速度是否为预先设定的基准值以下(步骤部)。驱动控制部3在判断行进速度为基准值以下时(步骤36的是)，使马达120停止(步骤37〉。即，驱动控制部3通过使马达120停止来使链条117的驱动动作停止。另一方面，驱动控制部3在判断行进速度不为基准值以下时(步骤36的否),转移到上述的步骤35的处理。另外，上述的基准值例如可以是11^/11 (停车之前的状态),也可以是01^/? (停车后的状态
[0078]〔第二实施方式〕
[0079]接下来，说明第二实施方式涉及的变速控制系统匕。另外，应用第二实施方式涉及的变速控制系统匕的自行车101与在上述的第一实施方式中说明的自行车101相同，因此省略其说明。
[0080]图5是第二实施方式涉及的变速控制系统匕的框图。如图5所示，变速控制系统1^与第一实施方式涉及的变速控制系统1不同，取代旋转状态检测部2而具备人力驱动力检测部150。另外，对于第二实施方式涉及的变速控制系统匕的其他结构，与第一实施方式涉及的变速控制系统1的结构相同，因此省略详细的说明。
[0081]人力驱动力检测部150检测输入到曲柄112的人力驱动力。例如，人力驱动力检测部150可以采用上述的转矩传感器150。即，人力驱动力检测部150为转矩传感器150，其将作用于曲柄轴1123的转矩作为人力驱动力检测出来。人力驱动力检测部150向驱动控制部3和变速控制部4输出与检测出的人力驱动力相关的信息。
[0082]驱动控制部3在基于由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力而判断出人力驱动力达到规定值以下的时候，使马达120驱动链条117。具体来说，驱动控制部3判断由人力驱动力检测部150检测出的转矩是否为预先设定的规定值以下。并且，驱动控制部3在判断为处于规定值以下时，控制马达驱动器1203，使马达120驱动链条117。另外，对于驱动控制部3的其他特征，与第一实施方式涉及的驱动控制部3相同，因此省略其详细的说明。另外，上述的规定值例如为5^ ? III。
[0083]变速控制部4与上述驱动控制部3相同，基于由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力来判断人力驱动力是否为规定值以下。接着，当变速控制部4判断人力驱动力在规定值以下时，使后变速器118r进行变速动作。另外，对于变速控制部4的其他特征，与第一实施方式涉及的变速控制部4相同，因此省略其详细的说明。
[0084]接下来，参照图6说明第二实施方式涉及的变速控制系统Ia的动作。图6是用于说明第二实施方式涉及的变速控制系统Ia的动作的流程图。另外，图6中的步骤S3?S7的处理与第一实施方式相同，因此省略其详细的说明。
[0085]如图6所示，驱动控制部3和变速控制部4取得与由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力相关的信息(步骤SI I )。具体来说，驱动控制部3和变速控制部4取得与作用于曲柄轴112a的转矩相关的信息。
[0086]接着，驱动控制部3和变速控制部4基于取得的与人力驱动力相关的信息，判断由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力是否为规定值以下(步骤S12)。具体来说，驱动控制部3和变速控制部4判断作用于曲柄轴112a的转矩是否为预先设定的规定值以下。另外，驱动控制部3和变速控制部4在步骤S12的处理中判断人力驱动力在规定时间(例如5秒)的期间是否为规定值以下。
[0087]在驱动控制部3或变速控制部4的至少一方判断出人力驱动力不为规定值以下时(步骤S12的否)，转移至上述步骤Sll的处理。另一方面，驱动控制部3和变速控制部4在判断出人力驱动力为规定值以下时(步骤S12的是)，驱动控制部3使马达120驱动链条117(步骤S3)。而且，变速控制部4使后变速器IlSr进行变速动作(步骤S4)。
[0088][第三实施方式]
[0089]接下来，说明第三实施方式涉及的变速控制系统lb。另外，应用第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的自行车101与在上述的第一实施方式中说明的自行车101相同，因此省略其说明。
[0090]图7是第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的框图。如图7所示，变速控制系统Ib与第一实施方式涉及的变速控制系统I不同，不具备旋转状态检测部2。而且，速度检测部6也向变速控制部4输出与行进速度相关的信息。另外，对于第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的其他结构，与第一实施方式涉及的变速控制系统I的结构相同，因此省略详细的说明。
[0091]驱动控制部3在判断出由速度检测部6检测出的行进速度为第一规定值以下的时候，使马达120驱动链条117。详细来说，驱动控制部3控制马达驱动器120a，使马达120驱动链条117。另外，对于驱动控制部3的其他特征，与第一实施方式涉及的驱动控制部3相同，因此省略其详细的说明。另外，上述的第一规定值例如为3km/h。
[0092]变速控制部4在判断出由速度检测部6检测出的行进速度为第一规定值以下的时候，使后变速器1181■进行变速动作。另外，对于变速控制部4的其他特征，与第一实施方式涉及的变速控制部4相同，因此省略其详细的说明。
[0093]接下来，参照图8说明第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的动作。图8是用于说明第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的动作的流程图。另外，图8中的步骤S3?S7的处理与第一实施方式相同，因此省略其详细的说明。
[0094]如图8所示，驱动控制部3和变速控制部4取得与由速度检测部6检测出的行进速度相关的信息(步骤S21)。
[0095]接着，驱动控制部3和变速控制部4基于取得的与行进速度相关的信息来判断自行车101的行进速度是否为第一规定值以下(步骤S22)。
[0096]在驱动控制部3或变速控制部4的至少一方判断出行进速度不为第一规定值以下时(步骤S22的否)，转移至上述步骤S21的处理。另一方面，驱动控制部3和变速控制部4在判断出行进速度为第一规定值以下时(步骤S22的是)，驱动控制部3使马达120驱动链条117 (步骤S3)。而且，变速控制部4使后变速器118r进行变速动作(步骤S4)。
[0097]接着，驱动控制部3再取得与行进速度相关的信息(步骤S5)。驱动控制部3基于取得的与行进速度相关的信息来判断行进速度是否为预先设定的第二规定值以下(步骤S6)。即，驱动控制部3与上述第一实施方式相同，判断行进速度是否为预先设定的基准值以下。另外，该第二规定值是比上述第一规定值小的值。
[0098]驱动控制部3在判断出行进速度为基准值以下时(步骤S6的是)，使马达120停止(步骤S7)。另一方面，驱动控制部3在判断行进速度不为基准值以下时(步骤S6的否)，转移到上述的步骤S5的处理。
[0099][变型例]
[0100]以上，说明了本发明的实施方式，然而本发明并不限定于这些实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围地进行各种设计变更。
[0101]变型例I
[0102]在上述各实施方式中，由驱动控制部3控制马达120，由变速控制部4控制后变速器118r，不过并不特别限定于此。例如，也可以由一个控制部构成驱动控制部3和变速控制部4。即，也可以由一个控制部控制马达120并且控制后变速器118r。
[0103]变型例2
[0104]在上述各实施方式中，由变速控制部4控制后变速器118r，不过并不特别限定于此。即，变速控制部4也可以控制前变速器118f，还可以控制前变速器118f和后变速器118r双方。
[0105]变型例3
[0106]在上述各实施方式中，在为了进行变速而驱动链条117时，利用辅助用的马达120驱动链条117，不过并不特别限定于此。例如，变速控制系统也可以取代马达120而具备与马达120不同的驱动力输出部，利用该驱动力输出部的驱动力驱动链条117进行变速。另夕卜，该驱动力输出部也可以不经由前链轮115地驱动链条117。
[0107]变型例4
[0108]在上述各实施方式中，驱动控制部3控制马达120，以使马达120输出的驱动力不超过与由速度检测部6检测出的行进速度对应的基准值，不过并不特别限定于此。例如，也可以是，驱动控制部3控制马达120，以使马达120的旋转速度不会超过与由速度检测部6检测出的行进速度对应的基准值。另外，该情况下的“与行进速度对应的基准值”指的是用于输出该行进速度所需的马达120的旋转速度。当马达120的输出轴以超过该基准值的旋转速度旋转时，经由链条117、后链轮组116等驱动后轮105旋转。因此，通过驱动控制部3控制马达120以使马达120的旋转速度不超过上述基准值，马达120仅驱动链条117而不驱动后轮105旋转。另外，该基准值也随齿轮比等变化，驱动控制部3存储了与齿轮比以及行进速度关联的基准值的相关信息。
[0109]附图标记说明
[0110]1:变速控制系统；
[0111]2:旋转状态检测部；
[0112]3:驱动控制部；
[0113]4:变速控制部；
[0114]5:级数检测部；
[0115]6:速度检测部；
[0116]112:曲柄;
[0117]115:前链轮组；
[0118]116:后链轮组；
[0119]117:链条;
[0120]118r:后变速器；
[0121]120:马达;
[0122]161:第二单向离合器。
【权利要求】
1.一种变速控制系统，是在自行车中被使用的变速控制系统，所述自行车具备:曲柄、能够相对于所述曲柄独立旋转的前链轮、后轮、能够相对于所述后轮独立旋转的后链轮、与所述前链轮以及所述后链轮啮合的链条、至少一个外装变速器，其特征在于， 所述变速控制系统具备: 驱动力输出部，所述驱动力输出部驱动所述链条； 旋转状态检测部，所述旋转状态检测部检测所述曲柄的旋转状态；以及控制部，所述控制部在基于由所述旋转状态检测部检测的所述曲柄的旋转状态判断出所述曲柄的旋转状态为规定状态的情况下，使所述驱动力输出部驱动所述链条，使所述外装变速器进行变速动作。
2.根据权利要求1所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备配置在所述驱动力输出部与所述前链轮之间的单向离合器。
3.根据权利要求1或2所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备合力部件，所述合力部件将输入到所述曲柄的人力驱动力和从所述驱动力输出部输出的驱动力传递至所述前链轮。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备对所述至少一个外装变速器的级数进行检测的级数检测部，所述控制部控制所述至少一个外装变速器的变速动作以达到规定级数。
5.根据权利要求4所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部基于表示所述级数与变速比的对应的变速比信息来控制所述至少一个外装变速器的变速动作以达到规定变速比。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部在由所述至少一个外装变速器进行的变速动作结束时，使所述驱动力输出部对所述链条的驱动动作停止。
7.根据权利要求1至6的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备检测所述自行车的行进速度的速度检测部， 所述控制部控制所述驱动力输出部，以使所述驱动力输出部输出的驱动力不超过与由所述速度检测部检测的行进速度对应的基准值。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述驱动力输出部包括电动马达。
9.根据权利要求8所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部控制所述驱动力输出部，以使所述电动马达的旋转速度不超过与由所述速度检测部检测出的行进速度对应的基准值。
10.根据权利要求1至9的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部在由所述速度检测部检测的行进速度为基准值以下时，使所述驱动力输出部对所述链条的驱动动作停止。
11.一种变速控制系统，是在自行车中被使用的变速控制系统，所述自行车具备:曲柄、能够相对于所述曲柄独立旋转的前链轮、后轮、能够相对于所述后轮独立旋转的后链轮、与所述前链轮以及所述后链轮啮合的链条、至少一个外装变速器，其特征在于， 所述变速控制系统具备: 驱动力输出部，所述驱动力输出部驱动所述链条； 人力驱动力检测部，所述人力驱动力检测部检测输入到所述曲柄的人力驱动力；以及控制部，所述控制部在基于由所述人力驱动力检测部检测的所述人力驱动力判断出所述人力驱动力为规定值以下的情况下，使所述驱动力输出部驱动所述链条，使所述外装变速器进行变速动作。
12.一种变速控制系统，是在自行车中被使用的变速控制系统，所述自行车具备:曲柄、能够相对于所述曲柄独立旋转的前链轮、后轮、能够相对于所述后轮独立旋转的后链轮、与所述前链轮以及所述后链轮啮合的链条、至少一个外装变速器，其特征在于， 所述变速控制系统具备: 驱动力输出部，所述驱动力输出部驱动所述链条； 速度检测部，所述速度检测部检测所述自行车的行进速度；以及控制部，所述控制部在判断出由所述速度检测部检测的速度为第一规定值以下的情况下，使所述驱动力输出部驱动所述链条，使所述外装变速器进行变速动作。
13.根据权利要求12所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部在由所述速度检测部检测的行进速度为比所述第一规定值小的第二规定值以下时，使所述驱动力输出部对所述链条的驱动动作停止。
【文档编号】B62M25/08GK104443246SQ201410016316
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】高俊 申请人:株式会社岛野
【专利摘要】本发明提供一种变速控制系统，其不使曲柄旋转就能够进行变速。变速控制系统（1）具备马达（120）、旋转状态检测部（2）、驱动控制部（3）以及变速控制部（4）。驱动控制部（3）在判断出由旋转状态检测部（2）检测的曲柄的速率为规定值以下的时候，使马达（120）驱动链条（117）。而且，变速控制部（4）在判断出由旋转状态检测部（2）检测的曲柄的速率为规定值以下的时候，使后变速器（118r）进行变速动作。
【专利说明】变速控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及变速控制系统。
【背景技术】
[0002]具有外装变速器的自行车已广泛普及(例如，专利文献0。在具有外装变速器的自行车中，通过外装变速器将链条移动到预期的齿轮位置，能够进行变速。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平8-040342号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]为了使外装变速器将链条移动到预期的齿轮位置，需要链条是旋转的，在驾驶者进行变速时需要使曲柄旋转。因此，存在着例如在减速时无法进行变速的问题。
[0008]本发明的课题在于提供一种变速控制系统，其不使曲柄旋转就能够进行变速。
[0009]用于解决课题的方案
[0010]本发明的第一侧面涉及的变速控制系统为用于自行车中的变速控制系统，所述自行车具备曲柄、前链轮、后轮、后链轮、链条、以及至少一个外装变速器。前链轮能够相对于曲柄独立旋转。后链轮能够相对于后轮独立旋转。链条与前链轮和后链轮啮合。该变速控制系统具备驱动力输出部、旋转状态检测部以及控制部。驱动力输出部驱动链条。旋转状态检测部检测曲柄的旋转状态。控制部在基于由旋转状态检测部检测出的曲柄的旋转状态判断曲柄的旋转状态为规定的状态的时候，使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。
[0011]根据该结构，当曲柄的旋转状态达到规定的状态时，控制部使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。由此，驾驶者即使不使曲柄旋转也能够进行变速。另外，“前链轮能够相对于曲柄独立旋转”意味着曲柄的旋转传递至前链轮，另一方面，前链轮的旋转不传递至曲柄。而且，“后链轮能够相对于后轮独立旋转”意味着后链轮的旋转传递至后轮，另一方面，后轮的旋转不传递至后链轮。
[0012]优选的是，变速控制系统还具备在驱动力输出部和前链轮之间配置的单向离合器。根据该结构，即使是在由曲柄使前链轮旋转的情况下，该前链轮的旋转也不会传递至驱动力输出部。
[0013]优选的是，变速控制系统还具备将输入到曲柄的人力驱动力和从驱动力输出部输出的驱动力传递至前链轮的合力部件。
[0014]优选的是，变速控制部还具备检测至少一个外装变速器的级数的级数检测部。控制部控制至少一个外装变速器的变速动作以达到规定的级数。
[0015]优选的是，控制部基于表示级数与变速比的对应的变速比信息来控制至少一个外装变速器的变速动作以达到规定的变速比。
[0016]优选的是，控制部在由至少一个外装变速器进行的变速动作结束时使驱动力输出部对链条的驱动动作停止。
[0017]优选的是，变速控制系统还具备检测自行车的行进速度的速度检测部。控制部控制驱动力输出部，以使驱动力输出部输出的驱动力不会超过与由速度检测部检测出的行进速度对应的基准值。根据该结构，即使为了变速而由驱动力输出部驱动链条旋转，后轮也不会因该链条的旋转而被驱动旋转。即，为了变速而输出的驱动力输出部的驱动力不会使后轮被驱动旋转。
[0018]优选的是，驱动力输出部包括电动马达。
[0019]优选的是，控制部控制驱动力输出部，以使电动马达的旋转速度不超过与由速度检测部检测出的行进速度对应的基准值。根据该结构，即使为了变速而由电动马达驱动链条旋转，后轮也不会因该链条的旋转而被驱动旋转。即，为了变速而输出的电动马达的驱动力不会使后轮被驱动旋转。
[0020]优选的是，控制部在由速度检测部检测出的行进速度达到基准值以下时使驱动力输出部对链条的驱动动作停止。
[0021]本发明的第二侧面涉及的变速控制系统为用于自行车中的变速控制系统，所述自行车具备曲柄、前链轮、后轮、后链轮、链条、以及至少一个外装变速器。前链轮能够相对于曲柄独立旋转。后链轮能够相对于后轮独立旋转。链条与前链轮和后链轮啮合。该变速控制系统具备驱动力输出部、人力驱动力检测部以及控制部。驱动力输出部驱动链条。人力驱动力检测部检测输入到曲柄的人力驱动力。控制部在基于由人力驱动力检测部检测出的人力驱动力而判断人力驱动力达到规定值以下的时候，使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。
[0022]根据该结构，当输入到曲柄的人力驱动力达到规定值以下时，控制部使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。由此，驾驶者即使不使曲柄旋转也能够进行变速。
[0023]本发明的第三侧面涉及的变速控制系统为用于自行车中的变速控制系统，所述自行车具备曲柄、前链轮、后轮、后链轮、链条、以及至少一个外装变速器。前链轮能够相对于曲柄独立旋转。后链轮能够相对于后轮独立旋转。链条与前链轮和后链轮啮合。该变速控制系统具备驱动力输出部、速度检测部以及控制部。驱动力输出部驱动链轮。速度检测部检测自行车的行进速度。控制部在判断出由速度检测部检测出的速度达到第一规定值以下的时候，使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。
[0024]根据该结构，当自行车的行进速度达到第一规定值以下时，控制部使驱动力输出部驱动链条，使外装变速器进行变速动作。由此，驾驶者即使不使曲柄旋转也能够进行变速。
[0025]优选的是，控制部在由速度检测部检测出的行进速度达到比第一规定值小的第二规定值以下时使驱动力输出部对链条的驱动动作停止。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明，能够提供一种变速控制系统，其不使曲柄旋转就能够进行变速。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是具有变速控制系统的自行车的侧视图。
[0029]图2是驱动部的剖视图。
[0030]图3是第一实施方式涉及的变速控制系统的框图。
[0031]图4是用于说明第一实施方式涉及的变速控制系统的动作的流程图。
[0032]图5是第二实施方式涉及的变速控制系统的框图。
[0033]图6是用于说明第二实施方式涉及的变速控制系统的动作的流程图。
[0034]图7是第三实施方式涉及的变速控制系统的框图。
[0035]图8是用于说明第三实施方式涉及的变速控制系统的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0036]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明涉及的变速控制系统的各实施方式。
[0037]〔第一实施方式〕
[0038]图1是应用变速控制系统的自行车101的侧视图。如图1所示，应用第一实施方式涉及的变速控制系统的自行车101具备框架102、驱动部103、前轮104、后轮105、第一变速操作部件106？以及第二变速操作部件1061第一变速操作部件106？在由驾驶者操作时向后述的前变速器118？发出变速信号，使前变速器118？进行变速动作。而且，第二变速操作部件1061'在由驾驶者操作时向后述的后变速器1181'发出变速信号，使后变速器1181'进行变速动作。
[0039]驱动部103具有装配有踏板111的曲柄112、辅助机构113、作为辅助机构113的电源的可装拆的充电电池114，并且各自被支承在框架102。而且，驱动部103还具有前链轮组115、后链轮组116、链条117、前变速器(外装变速器的一例)118？和后变速器(外装变速器的一例)118『。
[0040]曲柄112包括曲柄轴1123和一对曲柄臂112匕各曲柄臂1126设置在曲柄轴1123的两端部。辅助机构113包括后述的马达120和马达驱动器1203。充电电池114是采用例如镍氢电池和锂离子电池等的蓄电池，其以能够装拆的方式搭载于框架102。
[0041]前链轮组115能够相对于曲柄112独立旋转。详细来说，曲柄112的旋转传递至前链轮组115，而前链轮组115的旋转不会传递至曲柄112。具体来说，前链轮组115如后所述地经由第二单向离合器161与曲柄112连接。由此，如上所述，曲柄112的旋转传递至前链轮组115，而前链轮组115的旋转不会传递至曲柄112。
[0042]后链轮组116能够相对于后轮105独立旋转。详细来说，后链轮组116与后轮105经由单向离合器连接。由此，后链轮组116的旋转传递至后轮105，而后轮105的旋转不会传递至后链轮组116。另外，在后轮105的旋转速度比后链轮组116的旋转速度大的情况下，后链轮组116的旋转不会传递至后轮105。
[0043]链条117与前链轮组115的某一个链轮和后链轮组116的某一个链轮啮合。
[0044]图2是驱动部103的一部分的剖视图。另外，在图2中，前链轮组115仅示出了一个前链轮。如图2所示，驱动部103构成为包括马达(驱动力输出部的一例)120、第一连接部130、第二连接部160、驱动力传递部140和转矩传感器150。
[0045]曲柄轴1123内插在外壳171的贯通孔172内。曲柄轴1123的轴向的两端部分别从外壳171突出。曲柄轴1123的与前链轮115相反的一侧的端部经由第一轴承173被旋转自如地支承在外壳171。曲柄轴1123的靠前链轮115的一侧的端部经由第二轴承174、前链轮115和第三轴承175被旋转自如地支承在外壳171。第二轴承174被支承在前链轮115，前链轮115被旋转自如地支承在第三轴承175。
[0046]马达120以其旋转轴120(3与曲柄轴1123平行的方式配置。马达120的旋转轴1200由在旋转轴120(3方向隔开间隔配置的第四轴承12?和第五轴承12仙支承成旋转自如。旋转轴12(^固定在马达120的转子1203。马达120的定子1206设于转子1203的外周，并且固定在外壳171。第四轴承12?、第五轴承12仙分别由设于外壳171的安装部1228,122?支承。第四轴承12?、第五轴承12仙例如由径向轴承实现。
[0047]马达120的输出经由第一齿轮131 —第二齿轮132 —第一单向离合器133 —旋转轴134 —第三齿轮136传递至驱动力传递部140。第一连接部130构成为包括第一齿轮131、第二齿轮132、第一单向离合器133、旋转轴134和第三齿轮136。旋转轴134的旋转轴线和曲柄轴1123以及马达120的旋转轴12(^的旋转轴线各自平行地配置。旋转轴134的旋转轴线设于从包括曲柄轴1123以及马达120的旋转轴12(^的旋转轴线的平面离开的位置。由此，能够将曲柄轴1123与马达120的旋转轴120^尽量靠近地配置，能够将驱动单元1形成得小型。
[0048]第一齿轮131与旋转轴121固定连接。由此，第一齿轮131与旋转轴121成为一体并旋转。
[0049]第二齿轮132与第一齿轮131啮合。第二齿轮132经由第一单向离合器133被支承成绕旋转轴134向一个方向旋转自如。第一单向离合器133由例如具备爪和棘轮的单向离合器实现。第一单向离合器133被设置成第二齿轮132的旋转传递至旋转轴134，而旋转轴134的旋转不传递至第二齿轮132。
[0050]旋转轴134由在旋转轴134方向隔开间隔配置的第五轴承1353和第六轴承1356支承成旋转自如。第六轴承1353和第七轴承135)3被支承在外壳171。第六轴承135&和第七轴承1356例如由径向轴承实现。
[0051]第三齿轮136与旋转轴134固定连接。由此，第三齿轮136与旋转轴134成为一体并旋转。第三齿轮136也可以与旋转轴134 —体地形成。第三齿轮136与后述的驱动力传递部140啮合。
[0052]在此，第二齿轮132的齿数比第一齿轮131的齿数多，驱动力传递部140的齿数比第三齿轮136的齿数多。并且，第二齿轮132的齿数比第三齿轮136的齿数多。第一齿轮131与第二齿轮132啮合，第三齿轮136与驱动力传递部140啮合，由此实现两级减速。这样，第一连接部具有减速机构。
[0053]驾驶者的下踏力经由踏板111 —曲柄臂1126 —曲柄轴1123—第二单向离合器161传递至驱动力传递部140。第二连接器160包括第二单向离合器161和单向离合器安装部162。单向离合器安装部162与曲柄轴1123固定连接。由此，单向离合器安装部162与曲柄轴1123成为一体并旋转。第二单向离合器161设于单向离合器安装部162的外周部。第二单向离合器161由例如具备爪和棘轮的单向离合器实现。第二单向离合器161被设置成曲柄轴1123的旋转传递至连结部142，而连结部142的旋转不传递至曲柄轴112^1。
[0054]驱动力传递部140将使马达120的输出以及曲柄轴1123的旋转力合成的旋转力传递至前链轮115。驱动力传递部(合力部件的一例)140具备链轮连接部141、连结部142以及传感器配置部143。优选的是，驱动力传递部140还具备供曲柄轴1123贯穿插入的贯穿插入孔144。在此，驱动力传递部140形成为筒状。驱动力传递部140包括:第一筒部1403，其具有链轮连接部141和传感器配置部143 ；第二筒部1401其形成连结部142 ；以及连接部140。，其连接第一筒部1403和第二筒部140匕第一筒部1403、第二筒部1406和连接部140。一体地形成。
[0055]链轮连接部141能够与前链轮115连结。链轮连接部141例如通过细齿或者花键将前链轮115与驱动力传递部140固定连接。前链轮115也可以压入到链轮连接部141。驱动力传递部140的靠链轮连接部141的一侧的端部经由前链轮115和第三轴承175被旋转自如地支承在外壳171。前链轮115具备与链轮连接部141连接的基部1153和链轮主体115匕基部1153形成为筒状，并且在内周部连接链轮连接部141。而且，在基部1153的内周部支承第二轴承174，外周部支承于第三轴承175。基部1153从外壳171经由贯通孔172向外侧突出。
[0056]链轮主体1156从基部1153的从外壳向外部突出的端部起沿径向延伸地在外周部形成有齿。基部1153与链轮主体1156可以一体地形成，也可以分体地形成。
[0057]连结部142连结第一连接部130和第二连接部160。即，连结部142具有与第三齿轮136啮合的齿轮，并与第二单向离合器161连接。为了后述的转矩传感器150容易检测在驱动力传递部140产生的扭转，连结部142优选在曲柄轴1123方向与链轮连接部141分尚设置。
[0058]形成连结部142的第二筒部1406形成为外径比第一筒部1403大的筒状。连接部140(3从第一筒部1403的与链轮连接部141相反的一侧的端部向径向外侧延伸，径向的外周部与第二筒部1406连接。第二筒部1406从连接部140。向与链轮连接部141相反的一侧延伸。
[0059]在连结部142的外周部连接第三齿轮136，在内周部连接第二单向离合器161。第三齿轮136和第二单向离合器161以至少一部分在与曲柄轴1123垂直的方向重叠的方式设置。
[0060]第一筒部1403的与链轮连接部141相反的一侧的端部经由第八轴承176被旋转自如地支承在曲柄轴1123。第八轴承176配置在连接部140(3与曲柄轴1123之间。第八轴承176例如由径向轴承实现。
[0061]在传感器配置部143至少设有转矩传感器150的一部分。转矩传感器150构成为包括磁致伸缩元件151和检测线圈152。传感器配置部143配置在链轮连接部141与连结部142之间。并且，优选的是，传感器配置部143也可以设置在第一筒部1403的外周部。在传感器配置部143例如设有作为磁致伸缩传感器的一部分的磁致伸缩元件151。在传感器配置部143设有磁致伸缩元件151的情况下，在第一筒部1403的外周侧设有用于检测磁致伸缩元件151的扭转的线圈。在该情况下，利用磁致伸缩元件151和线圈152形成检测第一筒部1403的扭转的转矩传感器150 (磁致伸缩传感器检测线圈152设于保持该检测线圈152的线圈保持部件(未图示线圈保持部件固定于外壳171。第一筒部1403的扭转与在第一筒部1403产生的转矩对应。
[0062]图3是变速控制系统的框图。如图3所示，变速控制系统1具备马达120、旋转状态检测部2、驱动控制部(控制部的一例)3以及变速控制部(控制部的一例)4。而且，变速控制系统1还具备马达驱动器120^级数检测部5、速度检测部6。
[0063]马达120驱动链条117。详细来说，如上所述，马达120的输出经由各种部件传递至前链轮115，其结果是，前链轮115旋转并驱动链条117。
[0064]旋转状态检测部2检测曲柄112的旋转状态。具体来说，旋转状态检测部2为速率传感器，其检测曲柄112的速率作为旋转状态。该旋转状态检测部2例如安装于框架，是检测在曲柄臂1126安装的磁铁的传感器。旋转状态检测部2向驱动控制部3和变速控制部4输出与所检测的曲柄112的旋转状态相关的信息。
[0065]级数检测部5检测后变速器11汝的级数。例如，级数检测部5为级数传感器。
[0066]速度检测部6检测自行车101的行进速度。详细来说，速度检测部6为速度传感器。例如，速度检测部6安装于自行车101的前叉，是检测在前轮104的一根辐条安装的磁铁60的传感器(参照图0。速度检测部6向驱动控制部3输出与由该速度检测部6检测出的自行车101的行进速度相关的信息。
[0067]驱动控制部3在基于旋转状态检测部2的检测结果判断出曲柄的旋转状态为规定的状态的情况下，使马达120驱动链条117。具体来说，驱动控制部3基于由旋转状态检测部2检测出的曲柄112的速率来判断曲柄112的旋转状态是否为规定的状态。例如，驱动控制部3判断曲柄112的速率是否为预先设定的规定值以下。并且，驱动控制部3在判断为曲柄112的速率处于规定值以下时，控制马达驱动器1203，使马达120驱动链条117。
[0068]如上所述，在曲柄的旋转状态为规定的状态的情况下，驱动控制部3控制马达120，以使马达120输出的驱动力不超过与由速度检测部6检测出的行进速度对应的基准值。另外，该“与行进速度对应的基准值”指的是用于输出该行进速度所需的马达120的驱动力的值。当马达120输出超过该基准值的驱动力时，经由链条117、后链轮组116等驱动后轮105旋转。因此，通过驱动控制部3控制马达120以使马达120输出的驱动力不超过上述基准值，马达120仅驱动链条117，而不驱动后轮105旋转。另外，该基准值也随齿轮比等变化，驱动控制部3存储了与齿轮比和行进速度关联的基准值的相关信息。另外，驱动控制部3例如包括运算处理装置(⑶们和存储有规定的程序的存储器。
[0069]变速控制部4在基于旋转状态检测部2的检测结果判断出曲柄112的旋转状态为规定的状态的情况下，使后变速器1181'进行变速动作。具体来说，变速控制部4基于由旋转状态检测部2检测出的曲柄112的速率来判断曲柄112的旋转状态是否为规定的状态。例如，变速控制部4判断曲柄112的速率是否为预先设定的规定值以下。
[0070]接着，当变速控制部4判断出曲柄112的速率为预先设定的规定值以下时，使后变速器11社进行变速动作。详细来说，变速控制部4控制电动致动器7，电动致动器7使后变速器11汝进行变速动作。而且，变速控制部4控制后变速器11汝的变速动作以达到规定的级数。在此，变速控制部4基于表示级数与变速比的对应的变速比信息来控制后变速器1181-的变速动作以达到规定的变速比。另外，变速控制部4例如包括运算处理装置(⑶们和存储有规定的程序的存储器。
[0071]接着，参照图4说明变速控制系统的动作。另外，图4是用于说明变速控制系统的动作的流程图。
[0072]如图4所示，驱动控制部3和变速控制部4取得与旋转状态检测部2的检测结果即由旋转状态检测部2检测出的旋转状态相关的信息(步骤30。具体来说，驱动控制部3和变速控制部4取得与由旋转状态检测部2检测出的曲柄112的速率相关的信息。
[0073]接着，驱动控制部3和变速控制部4基于取得的与旋转状态相关的信息来判断曲柄112的旋转状态是否为规定的状态(步骤32)0具体来说，驱动控制部3和变速控制部4判断曲柄112的速率是否为预先设定的规定值以下。在此，预先设定的规定值例如为1011)111。
[0074]在驱动控制部3或变速控制部4的至少一方判断出曲柄112的旋转状态并非规定的状态时(步骤32的否),转移至上述步骤31的处理。另一方面，驱动控制部3和变速控制部4在判断出曲柄112的旋转状态为规定的状态，即曲柄112的速率为规定值以下时(步骤32的是),驱动控制部3使马达120驱动链条117 (步骤33〉。另外，在开始蹬踏自行车时，即直到停止的自行车的曲柄112的旋转状态超过规定值为止，在步骤32的处理中，也可以作为规定的状态转移到步骤51的处理。
[0075]而且，变速控制部4使后变速器11汝进行变速动作(步骤糾)。详细来说，变速控制部4控制电动致动器7，以使后变速器11社达到规定的级数的方式进行变速动作。
[0076]接着，驱动控制部3取得与由速度检测部6检测出的行进速度相关的信息(步骤35〉。
[0077]驱动控制部3基于取得的与行进速度相关的信息来判断行进速度是否为预先设定的基准值以下(步骤部)。驱动控制部3在判断行进速度为基准值以下时(步骤36的是)，使马达120停止(步骤37〉。即，驱动控制部3通过使马达120停止来使链条117的驱动动作停止。另一方面，驱动控制部3在判断行进速度不为基准值以下时(步骤36的否),转移到上述的步骤35的处理。另外，上述的基准值例如可以是11^/11 (停车之前的状态),也可以是01^/? (停车后的状态
[0078]〔第二实施方式〕
[0079]接下来，说明第二实施方式涉及的变速控制系统匕。另外，应用第二实施方式涉及的变速控制系统匕的自行车101与在上述的第一实施方式中说明的自行车101相同，因此省略其说明。
[0080]图5是第二实施方式涉及的变速控制系统匕的框图。如图5所示，变速控制系统1^与第一实施方式涉及的变速控制系统1不同，取代旋转状态检测部2而具备人力驱动力检测部150。另外，对于第二实施方式涉及的变速控制系统匕的其他结构，与第一实施方式涉及的变速控制系统1的结构相同，因此省略详细的说明。
[0081]人力驱动力检测部150检测输入到曲柄112的人力驱动力。例如，人力驱动力检测部150可以采用上述的转矩传感器150。即，人力驱动力检测部150为转矩传感器150，其将作用于曲柄轴1123的转矩作为人力驱动力检测出来。人力驱动力检测部150向驱动控制部3和变速控制部4输出与检测出的人力驱动力相关的信息。
[0082]驱动控制部3在基于由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力而判断出人力驱动力达到规定值以下的时候，使马达120驱动链条117。具体来说，驱动控制部3判断由人力驱动力检测部150检测出的转矩是否为预先设定的规定值以下。并且，驱动控制部3在判断为处于规定值以下时，控制马达驱动器1203，使马达120驱动链条117。另外，对于驱动控制部3的其他特征，与第一实施方式涉及的驱动控制部3相同，因此省略其详细的说明。另外，上述的规定值例如为5^ ? III。
[0083]变速控制部4与上述驱动控制部3相同，基于由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力来判断人力驱动力是否为规定值以下。接着，当变速控制部4判断人力驱动力在规定值以下时，使后变速器118r进行变速动作。另外，对于变速控制部4的其他特征，与第一实施方式涉及的变速控制部4相同，因此省略其详细的说明。
[0084]接下来，参照图6说明第二实施方式涉及的变速控制系统Ia的动作。图6是用于说明第二实施方式涉及的变速控制系统Ia的动作的流程图。另外，图6中的步骤S3?S7的处理与第一实施方式相同，因此省略其详细的说明。
[0085]如图6所示，驱动控制部3和变速控制部4取得与由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力相关的信息(步骤SI I )。具体来说，驱动控制部3和变速控制部4取得与作用于曲柄轴112a的转矩相关的信息。
[0086]接着，驱动控制部3和变速控制部4基于取得的与人力驱动力相关的信息，判断由人力驱动力检测部150检测出的人力驱动力是否为规定值以下(步骤S12)。具体来说，驱动控制部3和变速控制部4判断作用于曲柄轴112a的转矩是否为预先设定的规定值以下。另外，驱动控制部3和变速控制部4在步骤S12的处理中判断人力驱动力在规定时间(例如5秒)的期间是否为规定值以下。
[0087]在驱动控制部3或变速控制部4的至少一方判断出人力驱动力不为规定值以下时(步骤S12的否)，转移至上述步骤Sll的处理。另一方面，驱动控制部3和变速控制部4在判断出人力驱动力为规定值以下时(步骤S12的是)，驱动控制部3使马达120驱动链条117(步骤S3)。而且，变速控制部4使后变速器IlSr进行变速动作(步骤S4)。
[0088][第三实施方式]
[0089]接下来，说明第三实施方式涉及的变速控制系统lb。另外，应用第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的自行车101与在上述的第一实施方式中说明的自行车101相同，因此省略其说明。
[0090]图7是第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的框图。如图7所示，变速控制系统Ib与第一实施方式涉及的变速控制系统I不同，不具备旋转状态检测部2。而且，速度检测部6也向变速控制部4输出与行进速度相关的信息。另外，对于第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的其他结构，与第一实施方式涉及的变速控制系统I的结构相同，因此省略详细的说明。
[0091]驱动控制部3在判断出由速度检测部6检测出的行进速度为第一规定值以下的时候，使马达120驱动链条117。详细来说，驱动控制部3控制马达驱动器120a，使马达120驱动链条117。另外，对于驱动控制部3的其他特征，与第一实施方式涉及的驱动控制部3相同，因此省略其详细的说明。另外，上述的第一规定值例如为3km/h。
[0092]变速控制部4在判断出由速度检测部6检测出的行进速度为第一规定值以下的时候，使后变速器1181■进行变速动作。另外，对于变速控制部4的其他特征，与第一实施方式涉及的变速控制部4相同，因此省略其详细的说明。
[0093]接下来，参照图8说明第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的动作。图8是用于说明第三实施方式涉及的变速控制系统Ib的动作的流程图。另外，图8中的步骤S3?S7的处理与第一实施方式相同，因此省略其详细的说明。
[0094]如图8所示，驱动控制部3和变速控制部4取得与由速度检测部6检测出的行进速度相关的信息(步骤S21)。
[0095]接着，驱动控制部3和变速控制部4基于取得的与行进速度相关的信息来判断自行车101的行进速度是否为第一规定值以下(步骤S22)。
[0096]在驱动控制部3或变速控制部4的至少一方判断出行进速度不为第一规定值以下时(步骤S22的否)，转移至上述步骤S21的处理。另一方面，驱动控制部3和变速控制部4在判断出行进速度为第一规定值以下时(步骤S22的是)，驱动控制部3使马达120驱动链条117 (步骤S3)。而且，变速控制部4使后变速器118r进行变速动作(步骤S4)。
[0097]接着，驱动控制部3再取得与行进速度相关的信息(步骤S5)。驱动控制部3基于取得的与行进速度相关的信息来判断行进速度是否为预先设定的第二规定值以下(步骤S6)。即，驱动控制部3与上述第一实施方式相同，判断行进速度是否为预先设定的基准值以下。另外，该第二规定值是比上述第一规定值小的值。
[0098]驱动控制部3在判断出行进速度为基准值以下时(步骤S6的是)，使马达120停止(步骤S7)。另一方面，驱动控制部3在判断行进速度不为基准值以下时(步骤S6的否)，转移到上述的步骤S5的处理。
[0099][变型例]
[0100]以上，说明了本发明的实施方式，然而本发明并不限定于这些实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围地进行各种设计变更。
[0101]变型例I
[0102]在上述各实施方式中，由驱动控制部3控制马达120，由变速控制部4控制后变速器118r，不过并不特别限定于此。例如，也可以由一个控制部构成驱动控制部3和变速控制部4。即，也可以由一个控制部控制马达120并且控制后变速器118r。
[0103]变型例2
[0104]在上述各实施方式中，由变速控制部4控制后变速器118r，不过并不特别限定于此。即，变速控制部4也可以控制前变速器118f，还可以控制前变速器118f和后变速器118r双方。
[0105]变型例3
[0106]在上述各实施方式中，在为了进行变速而驱动链条117时，利用辅助用的马达120驱动链条117，不过并不特别限定于此。例如，变速控制系统也可以取代马达120而具备与马达120不同的驱动力输出部，利用该驱动力输出部的驱动力驱动链条117进行变速。另夕卜，该驱动力输出部也可以不经由前链轮115地驱动链条117。
[0107]变型例4
[0108]在上述各实施方式中，驱动控制部3控制马达120，以使马达120输出的驱动力不超过与由速度检测部6检测出的行进速度对应的基准值，不过并不特别限定于此。例如，也可以是，驱动控制部3控制马达120，以使马达120的旋转速度不会超过与由速度检测部6检测出的行进速度对应的基准值。另外，该情况下的“与行进速度对应的基准值”指的是用于输出该行进速度所需的马达120的旋转速度。当马达120的输出轴以超过该基准值的旋转速度旋转时，经由链条117、后链轮组116等驱动后轮105旋转。因此，通过驱动控制部3控制马达120以使马达120的旋转速度不超过上述基准值，马达120仅驱动链条117而不驱动后轮105旋转。另外，该基准值也随齿轮比等变化，驱动控制部3存储了与齿轮比以及行进速度关联的基准值的相关信息。
[0109]附图标记说明
[0110]1:变速控制系统；
[0111]2:旋转状态检测部；
[0112]3:驱动控制部；
[0113]4:变速控制部；
[0114]5:级数检测部；
[0115]6:速度检测部；
[0116]112:曲柄;
[0117]115:前链轮组；
[0118]116:后链轮组；
[0119]117:链条;
[0120]118r:后变速器；
[0121]120:马达;
[0122]161:第二单向离合器。
【权利要求】
1.一种变速控制系统，是在自行车中被使用的变速控制系统，所述自行车具备:曲柄、能够相对于所述曲柄独立旋转的前链轮、后轮、能够相对于所述后轮独立旋转的后链轮、与所述前链轮以及所述后链轮啮合的链条、至少一个外装变速器，其特征在于， 所述变速控制系统具备: 驱动力输出部，所述驱动力输出部驱动所述链条； 旋转状态检测部，所述旋转状态检测部检测所述曲柄的旋转状态；以及控制部，所述控制部在基于由所述旋转状态检测部检测的所述曲柄的旋转状态判断出所述曲柄的旋转状态为规定状态的情况下，使所述驱动力输出部驱动所述链条，使所述外装变速器进行变速动作。
2.根据权利要求1所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备配置在所述驱动力输出部与所述前链轮之间的单向离合器。
3.根据权利要求1或2所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备合力部件，所述合力部件将输入到所述曲柄的人力驱动力和从所述驱动力输出部输出的驱动力传递至所述前链轮。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备对所述至少一个外装变速器的级数进行检测的级数检测部，所述控制部控制所述至少一个外装变速器的变速动作以达到规定级数。
5.根据权利要求4所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部基于表示所述级数与变速比的对应的变速比信息来控制所述至少一个外装变速器的变速动作以达到规定变速比。
6.根据权利要求1至5的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部在由所述至少一个外装变速器进行的变速动作结束时，使所述驱动力输出部对所述链条的驱动动作停止。
7.根据权利要求1至6的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述变速控制系统还具备检测所述自行车的行进速度的速度检测部， 所述控制部控制所述驱动力输出部，以使所述驱动力输出部输出的驱动力不超过与由所述速度检测部检测的行进速度对应的基准值。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述驱动力输出部包括电动马达。
9.根据权利要求8所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部控制所述驱动力输出部，以使所述电动马达的旋转速度不超过与由所述速度检测部检测出的行进速度对应的基准值。
10.根据权利要求1至9的任意一项所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部在由所述速度检测部检测的行进速度为基准值以下时，使所述驱动力输出部对所述链条的驱动动作停止。
11.一种变速控制系统，是在自行车中被使用的变速控制系统，所述自行车具备:曲柄、能够相对于所述曲柄独立旋转的前链轮、后轮、能够相对于所述后轮独立旋转的后链轮、与所述前链轮以及所述后链轮啮合的链条、至少一个外装变速器，其特征在于， 所述变速控制系统具备: 驱动力输出部，所述驱动力输出部驱动所述链条； 人力驱动力检测部，所述人力驱动力检测部检测输入到所述曲柄的人力驱动力；以及控制部，所述控制部在基于由所述人力驱动力检测部检测的所述人力驱动力判断出所述人力驱动力为规定值以下的情况下，使所述驱动力输出部驱动所述链条，使所述外装变速器进行变速动作。
12.一种变速控制系统，是在自行车中被使用的变速控制系统，所述自行车具备:曲柄、能够相对于所述曲柄独立旋转的前链轮、后轮、能够相对于所述后轮独立旋转的后链轮、与所述前链轮以及所述后链轮啮合的链条、至少一个外装变速器，其特征在于， 所述变速控制系统具备: 驱动力输出部，所述驱动力输出部驱动所述链条； 速度检测部，所述速度检测部检测所述自行车的行进速度；以及控制部，所述控制部在判断出由所述速度检测部检测的速度为第一规定值以下的情况下，使所述驱动力输出部驱动所述链条，使所述外装变速器进行变速动作。
13.根据权利要求12所述的变速控制系统，其特征在于，所述控制部在由所述速度检测部检测的行进速度为比所述第一规定值小的第二规定值以下时，使所述驱动力输出部对所述链条的驱动动作停止。
【文档编号】B62M25/08GK104443246SQ201410016316
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】高俊 申请人:株式会社岛野
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