[发明专利]自行车用调节装置和用于控制或调整这种调节装置的方法

说明书

本发明涉及自行车用调节装置和用于控制或调整这种调节装置的方法。自行车用调节装置包括：关于自行车架位置固定地安置的固定件，关于该固定件可运动的活动件，提供用于使该活动件运动的驱动力的机电驱动装置，其中该机电驱动装置具有电动机和被电动机驱动的传动装置，其中该传动装置包括第一传动轮和与第一传动轮啮合的第二传动轮。

技术领域

本发明涉及自行车用调节装置、用于控制自行车用调节装置的方法以及用于调整这种调节装置的方法。

背景技术

呈电动换挡机构形式的自行车用机电调节装置例如由US2015/0111675A1公开了并且包括要固定在自行车架上的固定件、对此可活动的活动件以及机电驱动装置，机电驱动装置为了调节出期望档位使活动件相对于固定件运动。该机电驱动装置通过电动机减速器装置被驱动，其降低电动机转速并在传动输出轴被提供以使活动件运动。为了可靠调节活动件的额定位置，设有位置检测机构，其以电磁式转动传感器形式确定与传动输出轴啮合的位置检测轮的转动位置。为了减小因在位置检测轮与传动输出轴之间的间隙所造成的转动位置检测的不精确，位置检测轮还与通过扭簧被连续预紧偏置向一个转动方向的夹紧轮啮合。因此与传动输出轴的转动方向无关地，位置检测轮总是抵接相同的齿轮侧面。这种结构的缺点是，扭簧力取决于夹紧轮的转动位置并且针对最佳操作所设计的夹紧力仅在规定的转动角度时或超过小的转角范围起效。而扭簧夹紧力在转角范围的始末点过小以致无法再可靠保证间隙缩小，或者过高以致扭簧过于显著影响传动装置的输出转矩。

在自行车用机电调节装置构建中的另一项挑战在于传动部件且尤其是安装在其中的阶梯齿轮的设计和定位。在已知的解决方案中，两个阶梯齿轮中的至少一个较小的、也称为“小齿轮”的齿轮与传动轴一体构成。为了正确对待对要传递的转矩越来越高的要求，现在有采用硬化阶梯齿轮的希望。但在此情况下出现如下问题，齿轮连同其传动轴的硬化尤其在轴较长情况下导致硬化变形，并且传动轴的定位精度受到不利影响。另外，迄今的阶梯齿轮对传动轴在对应转动轴承中的位置和支承提出相对高的要求。

常用于自行车用机电调节装置的传动装置的安装还如此变得困难，电动机输出轴的位置必须很精确地匹配于传动装置输入件的位置。这尤其可能在根据始终要求减轻自行车部件重量而作为壳体材料采用塑料材料时是成问题的，因为用于将电动机或传动构件固定在壳体部上的螺纹联接蕴含以下危险，部件的精确位置取决于螺钉的拧紧力。在金属和塑料之间的这样的螺纹联接还倾向于随着时间推移而扭曲或锁死。

另一种机电调节装置由DE4212320A1公开了。该调节装置也包括要安装在自行车架上的固定部件、关于该固定部件可活动的活动件以及机电驱动机构，其提供驱动力以使活动件运动。该调节装置在此是用于调节出链条变速机构的不同档位的机电换挡机构的一部分。为了避免在活动件锁定时的机电驱动装置受损，该已知的调节装置设立用于识别这种锁定并且中断电动机电流。为了防止传动装置和电动机的过载，还可以采用过载离合器，其当在过载离合器上超出预定的过载转矩时中断电动机至活动件的力线。

事实表明，为了这种机电调节装置的令人满意的运行，必须进行在最大电动机电流、过载转矩和电动机电流关断时刻之间的相当精确的协调，以获得避免损伤的期望作用。如果过载转矩调节得过高，则在活动件锁定情况下出现电动机和传动装置承受很高载荷。如果过载转矩调节得过低，则出现常见的过载离合器错误断开和进而不仅出现调节装置功能受到不利影响，也出现发出过大噪音。此外，测量电动机电流以获知锁定状态是相对高成本的。

DE4212320A1所公开的机电调节装置还具备用于调节和再调换挡机构和塔轮之间方向对准的微调功能。尤其在具有大量变速级的换挡机构情况下，换挡机构和塔轮之间的精确定位对于相应变速级的无滑移调节有着重要意义。为此，该已知控制装置的微调功能容许档位移动一定的微调值，以补偿换挡机构加工误差或者各不同的车架型号和各不同的塔轮之间的偏差。已知的调节装置为此实现与也已经从纯机械式换挡机构中通过换挡绳索长度的调节而知道的相同的微调功能。