CN108438133A - 后变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于自行车的电子后变速器，该电子后变速器包括：基部构件，该基部构件用于附接至所述自行车的框架构件；可动构件，该可动构件附接有保持架组件；连杆机构，该连杆机构将所述可动构件联接至所述基部构件并且操作以允许所述可动构件相对于所述基部构件运动；传动装置，该传动装置操作以相对于所述基部构件移动所述可动构件，所述传动装置包括位于负载路径中的多个齿轮以及独立于所述负载路径的编码器齿轮，该编码器齿轮接收来自所述传动装置的所述多个齿轮中的一个齿轮的旋转输入；以及马达，该马达操作所述传动装置。

Description

后变速器
本发明是申请号为201310445266.2(分案申请号：201610223960.3)、申请日为2013年9月26日、发明名称为“后变速器”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及自行车变速器。具体地，本发明涉及机电后变速器。
发明内容
本发明的一方面是用于自行车的电子后变速器，所述变速器包括用于附接至自行车的框架构件的基部构件。所述变速器包括可动构件和连杆机构，所述连杆机构将所述可动构件联接至所述基部构件并且操作以允许所述可动构件相对于所述基部构件运动。电源以可移除的方式连接至所述基部构件和所述可动构件中的一者。马达定位在所述基部构件和所述可动构件中的另一者，并且电导体将所述电源连接至所述马达。
本发明的另一方面是用于自行车变速器的电源，所述电源包括壳体，所述壳体的尺寸和形状确定成使其能以可移除的方式安装至前变速器和后变速器并且能在该前变速器和该后变速器之间互换。电池设置在所述壳体中。端子定位在所述壳体外并且与所述电池电连通。固定机构位于所述前变速器的基部构件和所述后变速器的基部构件中的每个构件上以用于以可释放的方式将所述壳体保持在其上。
本发明的又另一方面是用于自行车的电子后变速器，所述后变速器包括：基部构件，该基部构件用于附接至所述自行车的框架构件；可动构件；和连杆机构，该连杆机构将所述可动构件联接至所述基部构件并且操作以允许所述可动构件相对于所述基部构件运动。马达定位在所述可动构件处，所述马达操作以相对于所述基部构件移动所述可动构件，所述马达能被无线控制，并且按钮定位在所述可动构件上以用于访问所述变速器的一个或多个操作参数。
本发明的又另一个目的是用于自行车的电子后变速器，所述后变速器包括：基部构件，该基部构件用于附接至所述自行车的框架构件；可动构件；和连杆机构，该连杆机构将所述可动构件联接至所述基部构件并且操作以允许所述可动构件相对于所述基部构件运动。传动装置可选地定位在所述可动构件处且操作以相对于所述基部构件移动所述可动构件，所述传动装置包括位于负载路径中的多个齿轮以及独立于所述负载路径并且从所述传动装置的所述多个齿轮中的一个齿轮接收旋转输入的编码器齿轮。马达可选地定位在所述可动构件处以操作所述传动装置。
附图说明
图1是安装在自行车上的后变速器组件。
图2是后变速器组件的后视图。
图3是从图2的变速器组件的E-E观察的视图。
图4是定位有处于极端向内位置的变速器的保持架组件的后变速器组件。
图5是沿着图3的F-F的剖视图，其中为了清楚起见省略了一些部件。
图6是沿着图3的G-G的剖视图，其中为了清楚起见省略了一些部件。
图7a至图7d分别是用于变速器的电源的侧视图、前视图、仰视图和等距视图。
图8a和图8b是示出能安装在后变速器组件上并且从该后变速器组件上移除的电池的两个视图，为了清楚起见省略了保持架组件。
图9是沿着图2的A-A的剖视图。
图10和图11分别是部分附接至后变速器组件和从后变速器组件完全拆下的电池的侧视图。
图12是柔性电缆组件的立体图。
图13是沿着图3的H-H的剖视图。
图14是可动组件的视图，其中盖被移除以示出马达和传动装置。
图15是沿着图2的C-C的剖视图，其中为了清楚起见省略了一些部件。
图16是沿着图14的K-K的剖视图，其中为了清楚起见省略了一些部件。
图17是沿着图14的J-J的剖视图，其中为了清楚起见省略了一些部件。
图18是沿着图2的B-B的剖视图，其中为了清楚起见省略了保持架组件。
图18a是与图18相同的视图，除了离合器弹簧被示出处于部分致动状态之外。
图19是与图18相同的视图，除了离合器弹簧被示出处于完全致动状态之外。
图20和图21是沿着图2的D-D的剖视图，示出了行程限制组件的操作。
图22是可动组件的分解图，其中为了清楚起见省略了一些部件。
图23是后变速器组件的斜视图。
图24是前变速器组件的侧视图。
具体实施方式
这里将参照附图描述本发明的实施方式。将理解的是，附图和这里阐述的说明仅为了例示而提供，并且不会如由所附权利要求和所有它们的等同要求所限定的限制本发明。例如，术语“第一”和“第二”，“前”和“后”，或者“左”和“右”为了清楚起见而使用并且不作为限制术语。而且，术语是指传统上安装至自行车的自行车机构并且自行车以标准方式取向和使用，除非另外指出。
参看图1、图3和图4，变速器组件10的基本结构通常类似于传统的后变速器的基本结构。总体上在图1中示出的变速器10的基本结构包括：基部构件1，该基部构件可以以传统方式附接至自行车框架13；外连杆3和内连杆4，这些外连杆和内连杆枢转地附接至基部构件；以及可动构件或组件5，该可动构件或组件在其相反端枢转地连接至外连杆和内连杆以允许可动组件位移，其中该变速器可以是后变速器并且更具体地可以是机电后变速器或齿轮变速器。联系在一起的外连杆3和内连杆4可以被认为是连杆装置或连杆机构92(例如，平行四边形式连杆机构)的部件。基部构件1还被称为b转向节并且可动构件5还被称为p转向节。保持架组件8可以以传统的方式枢转地连接至可动组件5。自行车链条12以传统的方式与嵌齿组件11和保持架组件8啮合，并且通过可动组件5和保持架组件8相对于基部构件1的运动从嵌齿偏移到嵌齿。
参看图1至图6，首先参看图5，连杆机构92使基部构件1和可动构件5互连，并且，众所周知的，经由多个枢轴或连杆销安装在基部构件1和可动构件5之间。在该实施方式中，连杆机构92包括具有螺纹部15a的第一连杆销15，该螺纹部与基部构件1在盲孔中螺纹啮合。第一连杆销内套17被接收在外连杆3的第一孔中，并且第一连杆销外套18被接收在外连杆3的第二孔中。第一连杆销内套17和第一连杆销外套18枢转地接收第一连杆销15。因此，外连杆3枢转地连接至基部构件1。
第二连杆销内套19被接收在基部构件1的第二孔中。第二连杆销外套20被接收在基部构件1的第三孔中。第二连杆销16被接收在内连杆4的内壁4b中的第一孔中并且还被接收在内连杆4的外壁4c中的第二孔中。第二连杆销16被枢转地接收在第二连杆销内套19和第二连杆销外套20中。第二连杆销保持环21接合第二连杆销16中的凹槽以将第二连杆销保持就位。因此，内连杆4枢转地连接至基部构件1。
现在参看图6，第三连杆销内套28和第三连杆销外套29被接收在外连杆3的孔中。第三连杆销26被接收在齿轮壳体6的孔中，并且被枢转地接收在第三连杆销内套28和第三连杆销外套29中。第三连杆销保持环30接合在第三连杆销26的凹槽中。因此，齿轮壳体6枢转地连接至外连杆3。
参看图3、图6和图17，盖7由五个螺钉83或任何其他合适的紧固件固定至齿轮壳体6，这五个螺钉或其他紧固件穿过盖7中的隙孔并且与齿轮壳体6螺纹啮合。
参看图6，输出齿轮内轴承33被接收在齿轮壳体6的埋头孔中，并且输出齿轮外轴承34被接收在盖7的埋头孔中。输出齿轮内O形圈37被接收在齿轮壳体6的孔中并且输出齿轮外O形圈38被接收在盖7的孔中。输出齿轮32具有第一管状部32b和第二管状部32c，该第一管状部延伸穿过输出齿轮内轴承33和输出齿轮内O形圈37，该第二管状部延伸穿过输出齿轮外轴承34和输出齿轮外O形圈38。输出齿轮32定位在内连杆4的内壁4b和外壁4c之间并且绕第四连杆销27设置。第四连杆销27被接收在内连杆4的内壁4b中的第三孔中并且还被接收在内连杆4的外壁4c中的第四孔中。因此，齿轮壳体6和盖7枢转地连接至内连杆4。具体地，齿轮壳体6、盖7、输出齿轮内轴承33和输出齿轮外轴承34能相对于输出齿轮32、内连杆4和第四连杆销27作为一个单元一起旋转。尽管输出齿轮32和第四连杆销27形成为两个单独的构件，但是它们另选地可以一起形成为单件中的整体构件。
第四连杆销保持环31接合在第四连杆销27的凹槽中。内推力轴承35与第一管状部32b同轴定位并且与齿轮壳体6的外表面相邻。外推力轴承36与第二管状部32c同轴定位并且与盖7的外表面相邻。参看图6和图18，驱动臂9的突起9a接合定位在输出齿轮32的第一管状部32b的远端处的城堡形部(castellation)32a。因此，驱动臂9以可旋转的方式固定至输出齿轮32。
将理解的是，连杆机构92可以借助枢轴和其他类型的保持装置被保持至基部构件1和可动构件5，并且被形成为可以借助于示例中详述的轴承和/或轴衬以外的装置而枢转。
参看图6和图14，齿轮箱垫圈25设置在齿轮壳体6中的凹槽中，并且在齿轮壳体和盖7之间形成不透水密封。
参看图7a至图7d，电源2被收纳在电池壳体2d内，该电源可以包括可充电电池并且可以是锂聚合物类型的。端子2c设置在电池壳体2d的正面上并且略微凹进到电池壳体的正面的下方。倒钩或捕获件2a定位在电池壳体2d的顶面上，并且一个或多个突起2b定位在电池壳体的底面上。因为壳体2d(包括倒钩2a和突起2b)的结构(包括尺寸和形状)的原因，电池壳体可以以可移除的方式附接至变速器并且可以在前变速器和后变速器之间互换。在这方面，如果一个电池变得放电，那么可交换电池2是优于单线电池(向两个变速器提供动力)的基本上的改进。当使用一对电池2(前变速器和后变速器中的每个变速器中分别安装一个电池)时，充电电池可以安装在后变速器中并且后变速器将仍具有功能。而且，电池可以在紧急情况下安装或者与骑行伙伴分享。具体地，壳体2d可以具有这样的总体形状，该总体形状可以被描述为“侧面压扁的(laterally compressed)”并且允许它能够安装在前变速器以及后变速器两者上，这至少是因为电池壳体的形状不会妨碍使用者。
参看图9至图12，电缆组件48包括柔性电缆47，该柔性电缆可以是以硅树脂包皮的两个导体电缆，例如，像那些由制造的电缆，零件号码969M101-28-2。柔性电缆47的第一端终止在电池接点安装板44上的凸起部内。由磷青铜制成的两个电池接点42分别用例如螺钉43固定至电池接点安装板44，该螺钉穿过每个电池接点中的孔并且可以与电池接点安装板螺纹啮合。电池接点42可以由诸如金的防腐处理制成或者镀有防腐材料。柔性电缆47的第一导体47a通过焊接或者其他合适的装置被电连接至一个电池接点42的端部，并且柔性电缆的第二导体(未示出)相似地连接至另一电池接点的端部。电池密封件41安装在电池接点安装板44上，并且可以由例如硅橡胶制成。柔性电缆47的第二端终止在接点壳体50内。接点壳体50收纳可以是同轴元件的连接器49。连接器49可以具有弹簧加载的两个同心导体，例如，像由制造的那些同心导体，零件号码1658260-1。柔性电缆47的两个导体47a、47b分别电连接至连接器49的两个导体。O形圈51定位在接点壳体50中的O形圈密封压盖中。
参看图8b和图9，电池密封件41与电池接点安装板44一起定位在基部构件1中的凹部中。螺钉45或其他合适的紧固件穿过电池接点安装板44中的孔并且可螺纹啮合基部构件1，从而将电池接点安装板44固定地连接至基部构件1。电池安装板44可以是如所述的能连接至基部构件1的单独部件或者与基部构件一体成整体(一体地)。
参看图8a和图9，电池闩锁销40由基部构件1接收。电池闩锁39具有以可旋转的方式接收电池闩锁销40的相应的通孔。闩锁弹簧46被接收在基部构件1的盲孔中并且如图9所示绕电池闩锁销40逆时针方向推动电池闩锁39。电池闩锁39具有接合电池壳体2d的倒钩2a的钩状端，并且闩锁弹簧46的推力对着电池壳体的表面推动电池闩锁的钩状端。闩锁39可以是任何合适的机构，捕捉装置、接合构件、固定构件等等，以保持和释放电池壳体2d。
参看图8b和图9，基部构件1具有两个电池接合孔1a。参看图9，电池壳体2d的突起2b接合在基部构件1的相应的电池接合孔1a中。电池壳体2d被保持在安装位置中，迫使电池密封件41略微变形，从而形成抵靠电池壳体的正面的不透水密封。电池密封件41的变形还导致电池密封件对着电池壳体2d的正面施加推力，从而将表面推向图9中的左侧。该推力继而导致电池壳体2d的倒钩2a被推向左侧，抵靠电池闩锁39的钩，并且导致电池壳体的突起2b被推向左侧，抵靠电池接合孔1a。以这种方式，电池壳体2d和基部构件1之间的任何间隙均被消除，并且电池被保持在后变速器组件10上。电池壳体2d的安装位置还迫使电池接点42抵靠电池端子2c略微弯曲，从而在电池接点和电池端子之间形成压力接触，该压力接触有助于电流的流动。
图10和图11示出了使用者能通过其容易地从后变速器组件10移除电池2的过程。参看图10，使用者向下挤压闩锁39的右端，从而导致闩锁抵抗闩锁弹簧46的推力绕闩锁销40顺时针旋转，这继而导致闩锁的钩状端旋转脱离与电池壳体2d的倒钩2a接合。然后，使用者绕突起2b和电池接合孔1a的接合点逆时针方向枢转电池壳体2d。现在参看图11，当电池壳体2d已经逆时针方向充分旋转时，使用者能够以大致向上运动举起电池，从而导致电池壳体的突起2a脱离基部构件1的电池接合孔1a。以这样的方式，电池壳体2d从后变速器组件10被移除。通过颠倒该过程，使用者能够容易地将电池2重新安装在后变速器组件10中。
参看图18，柔性电缆组件48穿过基部构件1中的孔并且在外连杆3和内连杆4之间延伸。参看图13、图18和图23，柔性电缆组件48的接点壳体50接合在齿轮壳体6的互补凹部中。两个螺钉88穿过接点壳体50中的孔并且螺纹啮合在齿轮壳体6的孔中，从而固定地将接点壳体连接至齿轮壳体。参看图13，O形圈51被接收在齿轮壳体6的孔中，并且形成接地壳体50和齿轮壳体之间的不透水密封。
参看图13、图14和图17，PC板组件52诸如借助螺钉56固定至齿轮壳体6的内表面。PC板组件包括用于控制变速器10的各种功能的各种电子元件和电路。附加的定位部(未示出)可以设置在齿轮壳体6中以确保PC板组件52精确地定位在齿轮壳体中。参看图13和图17，PC板组件52和接地壳体50定位成彼此充分接近以迫使弹簧加载的连接器49压缩，从而在连接器49和PC板组件之间形成压力接触，该压力接触有利于电流的传导。以这样的方式，柔性电缆之间48与PC板组件52电连通。
参看图13，马达54优选地是直流电动机并且可以由柔性电缆53电连接至PC板组件52。马达54可以相反地由其他装置(例如，跨接线或PC板的柔性部)电连接至PC板组件52。参看图22，马达安装托架55由三个螺钉87或其他合适的紧固件固定至齿轮壳体6。参看图13、图14、图15和图22，滚珠轴承71被接收在马达安装托架55中的孔中并且马达54的输出轴的远端由滚珠轴承接收以由此被以可旋转的方式支撑。两个螺钉72或其他合适的紧固件穿过马达安装托架55中的孔并且连接至马达54，从而将马达固定至马达安装托架。马达54向传动装置90提供动力，这实现了可动构件5相对于基部构件1的运动以实现变速器10的位置变化。
传动装置90将马达54的运动转变成变速器10的运动并且可以包括通过例如压配合或通过粘合剂固定至马达的输出轴的蜗杆70。参看图15、图16和图22，第一小齿轮58和蜗轮57可以以传统的方式压配合在一起，该传统的方式在齿轮制造工业中是众所周知的，并且定位在马达安装托架55的空腔中，使得蜗轮与蜗杆70啮合。通孔延伸穿过空腔的两个侧壁，与第一小齿轮58中的通孔同心。第一小齿轮轴73被接收在空腔中的通孔中并且以可旋转的方式被接收在第一小齿轮58中的通孔中。第一小齿轮轴73的远端延伸进入齿轮壳体6的盲孔中。第二小齿轮轴74的一端被接收在齿轮壳体6中的盲孔中并且第二小齿轮轴的第二端被接收在马达安装部件55中的孔中。第二小齿轮60和第一正齿轮59可以通过压配合固定在一起并且以可旋转的方式被接收在第二小齿轮轴74中。第一正齿轮59与第一小齿轮58啮合。参看图16，第三小齿轮轴承76被压入齿轮壳体6中的盲孔中，并且另一第三小齿轮轴承76被压入盖7中的盲孔中。第三小齿轮轴75的端部被分别接收在第三小齿轮轴承76中。第三小齿轮62和第二正齿轮61由压配合固定在一起并且以可旋转的方式被接收在第三小齿轮轴75中。第二正齿轮61与第二小齿轮60啮合，并且第三小齿轮62与输出齿轮32啮合。将理解的是，传动装置90和其元件可以呈其他形式，其中马达54通过传动装置90的操作导致变速器10的运动。
参看图14、图15和图17，编码器齿轮轴81被接收在盖7的盲孔中。磁体保持件80和编码器齿轮63通过压配合固定在一起或者可以注塑成单个整体构件。磁体78通过压配合或通过粘合剂固定至磁体保持件80，并且磁体分隔件79通过压配合或通过粘合剂固定至磁体。编码器齿轮63与输出齿轮32啮合并且以可旋转的方式连接至编码器齿轮轴81。因此，编码器齿轮63、磁体保持件80、磁体78和磁体分隔件79作为一个单元都能绕编码器齿轮轴81一起旋转。编码器齿轮63是传动装置90的未位于马达54和输出齿轮32之间的负载路径中的一部分。
而且，本发明的实施方式的一方面是确定编码器齿轮63的尺寸以使得编码器齿轮在由输出齿轮32执行的整个旋转范围中几乎旋转360度。换言之，如果输出齿轮32在其整个运动范围内旋转大约90度，则编码器齿轮的尺寸可以确定成大约旋转输出齿轮的旋转的四倍，或者如果直接附接至输出齿轮则大约旋转输出齿轮的直径的1/4，因此编码器齿轮旋转接近但不超过大约360度的量。这提供了高分辨率。
参看图17，编码芯片77可以是具有霍耳效应传感器的磁回转式编码器，例如由澳大利亚制造的部件，零件号码AS5050，并且为PC板组件52的部件。编码芯片77的中心大体上与磁体78同轴。因此编码器可以是绝对编码器。
再次参看图14、图15和图17，偏压齿轮轴82被接收在盖7的盲孔中。偏压齿轮64以可旋转的方式连接至偏压齿轮轴82并且与编码器齿轮63啮合。偏压齿轮弹簧65的第一端连接至偏压齿轮64，并且偏压齿轮弹簧的第二端连接至盖7中的支撑部件(未示出)。偏压齿轮弹簧65在图14中逆时针方向推动偏压齿轮64，并且偏压齿轮继而在图14中顺时针方向推动编码器齿轮63，从而消除编码器齿轮63和输出齿轮32之间的任何间隙或齿隙。
参看图18，离合器弹簧22包括设置在第二连杆销16上的离合器弹簧套23。离合器弹簧22的线圈部分绕离合器弹簧套23形成。离合器弹簧22的第一腿部22a将驱动臂9偏压成抵靠内连杆4的突起4a。参看图20，离合器弹簧22的第二腿部22b接合内连杆4的表面。
再次参看图18，偏压弹簧24的线圈绕第一连杆销15设置，并且偏压弹簧的第一腿部绕第一连杆销逆时针方向推动外连杆3。偏压弹簧24的第二腿部(未示出)接合基部构件1的表面。因为内连杆4操作地连接至外连杆3，因此内连杆同样绕第二连杆销16逆时针方向被推动。因为驱动臂9被偏压在内连杆4的突起4a上，并且驱动臂以不可旋转的方式与输出齿轮32接合，因此偏压弹簧24的推力通过驱动齿轮系被传递回到蜗杆70，从而消除驱动齿轮系中的任何间隙或齿隙。
参看图14、图15和图23，按钮66可以是为PC板组件52的部件的瞬时电开关等。按钮致动器67可以是被接收在齿轮壳体6中的旋转体的主体。密封构件(未示出)设置在按钮致动器67的O形圈密封压盖(未示出)中并且形成按钮致动器和齿轮壳体6之间的不透水密封。当按钮致动器67由使用者按压时，它轴向移动，直到它致动按钮66，从而改变其开关状态。当按钮致动器67由使用者释放时，按钮66推动致动器轴向远离该按钮并且按钮回复到其初始开关状态。
按钮66可以在无线配对后变速器组件10与其相应的使用者可操作移位器(未示出)的过程期间被使用，并且它也可以用于除此以外的其他目的，诸如微调保持架组件8相对于嵌齿组件11的位置。将理解的是，按钮66可以由使用者来使用以控制变速器组件10的各种操作参数。
LED 68是为PC板组件52的部件的发光二极管。透镜69大体上为柱形形状并且通过例如压配合或粘合剂固定在齿轮壳体6的通孔中，这提供了透镜和齿轮壳体之间的不透水密封。另选地，柔性密封件可以设置在透镜69和齿轮壳体6之间以便形成不透水密封。LED68的功能是发射这样的光，该光穿过透镜69并且使用者看得见以便向使用者指示后变速器组件10的状态。LED 68可以在无线配对后变速器组件10与其相应的移位器(未示出)的过程期间被使用，并且它可以用于除此之外的其他目的，诸如指示使用者电池2功率低。将理解的是，可以预期LED的任何构造，由此LED能由使用者观察到。
参看图20和图21，行程限制或行程调整机构14包括具有螺纹部84a的止动螺钉84，该止动螺钉以可旋转的方式被接收在筒85的通孔中并且与基部构件1中的螺纹孔螺纹啮合。筒85具有光滑的、筒状外表面以及非圆形(例如正方形)内表面85b，该内表面具有正方形截面，该内表面以不可旋转的方式与止动螺钉84的相应的或正方形部84b接合但是能相对于该相应的或正方形部轴向移动，该相应的或正方形部可以具有互补的正方形截面。止动螺钉弹簧86是绕螺纹部84a设置的压缩弹簧，该弹簧对着基部构件1的表面在图20和图21中大体上将筒85推到右侧。当使用者用手旋转筒85时，止动螺钉84因其与基部构件1螺纹啮合也旋转筒并且同时相对于筒轴向移动。筒85的端面中的多个斜坡凹部85a接合基部构件1的表面上的互补突起(未示出)，从而形成将筒保持在使用者设定其的位置中的制动动作。
在图20和图21中，内连杆4被示出接触止动螺钉84的端部并且进一步通过止动螺钉84防止内连杆绕第二连杆销16的顺时针旋转。止动螺钉84的功能是限制内连杆4相对于基部构件1的旋转以便确保保持架组件8不会与自行车的车轮的供安装后变速器组件10的轮辐碰撞。比较图20和图21，可以看到的是，图20中，止动螺钉84相对收回，从而允许内连杆4相对于基部构件1旋转相对大的旋转量，而图21中，止动螺钉从基部构件更突出，从而更大程度地限制内连杆的旋转。尽管传统的变速器止动螺钉用诸如六角扳手之类的工具来致动，这允许使用者向止动螺钉施加相对大的转矩量，但是筒85的光滑的、筒状外表面限制使用者能施加的转矩量，这是因为筒的光滑表面将以相对低的转矩阈值在使用者的手指之间滑动。与传统的止动螺钉相比，该装置的优点在于它大大限制了止动螺钉能施加在后变速器组件10的平行四边形上的力量，并且因此大大限制了被传递到传动装置90上的力量，从而使损坏齿轮齿或其他部件的可能性最小化。
PC板组件52包括收发器(未示出)，其中该收发器是描述能无线地发送和接收信号的装置的通称。收发器周期地听从来自移位控制器的无线移位命令，这些移位控制器可以由定位在自行车的把手的控制罩(未示出)上或中的致动器来致动。当无线移位命令由收发器接收时，收发器向处理器发送移位命令，并且PID控制回路用来管理从电池2通过柔性电缆组件48和PC板组件到马达54的电力的流动。马达54的输出轴取决于是否请求调高速档或调低速档来顺时针方向或逆时针方向旋转并且导致传动装置90的致动。所形成的蜗杆70的旋转导致蜗轮57旋转，该蜗轮与第一小齿轮58一起旋转以旋转第一正齿轮59，该第一正齿轮与第二小齿轮60一起旋转以旋转第二正齿轮61，该第二正齿轮与第三正齿轮62一起旋转以旋转输出齿轮32。
在期望调低速档，即移位到较大嵌齿的情况下，输出齿轮32的城堡型部32a使驱动臂9在图18中绕第四连杆销27顺时针方向旋转，这继而连同内连杆4一起顺时针方向驱动突起4a，从而导致可动组件5和保持架组件8朝着较大嵌齿向内移动。当保持架组件8向内移动时，编码芯片77连同磁体78一起用来监控编码器齿轮63的角位置，并且当到达对应于期望的嵌齿的编码器齿轮位置时，切断对马达54提供动力，这是因为保持架组件8与期望的嵌齿对准。如前所述，偏压弹簧24消除驱动齿轮系中的任何间隙或齿隙，从而确保保持架组件8精确且可重复地定位。
在期望调高速档，即移位到较小嵌齿的情况下，输出齿轮32的城堡型部32a在图18中绕第四连杆销27逆时针方向旋转驱动臂9，这继而连同内连杆4一起逆时针方向驱动离合器弹簧22，从而导致可动组件5和保持架组件8朝着较小嵌齿向外移动。当保持架组件8向外移动时，编码芯片77连同磁体78一起用来监控编码器齿轮63的位置，并且当已到达对应于期望的嵌齿的编码器齿轮位置时，切断向马达提供动力，这是因为保持架组件8与期望的嵌齿对准。如前所述，偏压弹簧24消除了驱动齿轮系中的任何间隙或齿隙，从而确保保持架组件8精确地且可重复地定位。
由于传动系统中蜗杆70的存在，该传动系统是不可逆的。换言之，尽管蜗轮70的旋转能驱动蜗轮57，但是蜗轮由于摩擦而不能驱动蜗杆。这的结果在于，如果外力，例如在可动组件5或外连杆3经受碰撞或其他冲击的情况下，该力将通过驱动臂9被传递到传动装置90传动系统的齿轮，并且齿轮或相关联的部件中的一个或多个可以破裂或被损坏。为了防止这样的破裂或损坏发生，下列系统可以就位。当可动组件5或外连杆3经受流入来自沿向内方向引导的碰撞的过大外力时，驱动臂9克服离合器弹簧22的第一腿部22a的预载荷并且使第一腿部如图18a所示偏转。因此，外力的能量由离合器弹簧22吸收，并且可动组件5相对于基部构件1移动而没有驱动臂9相对于可动组件的任何旋转。在该状态下，位于离合器弹簧22的第一腿部22a的任一侧上的护轨9b防止该第一腿部变得从驱动臂9脱离。当外力从后变速器组件10被移除时，离合器弹簧22的第一腿部22a的推力将驱动臂9连同可动组件5一起移动回到图18所示的位置。在外力施加至可动组件5和外连杆3的极端情况下，驱动臂9可以使离合器弹簧22的第一腿部22a偏转到如图19所示的程度。在该状态下，驱动臂9的硬止动件9c抵接内连杆4的突起4a。当外力从后变速器组件10被移除时，离合器弹簧22的第一腿部22a的推力不能将驱动臂9和可动组件5移回到图18所示的位置，并且使用者必须手动将可动组件移回到图18a所示的位置，在该点处，第一腿部将能够将驱动臂和可动组件移回到图18所示的位置。
在静止周期，即没有收到移位命令之后，PC板组件52的电子系统可以关闭以保存电力。在该时间期间，收发器被关闭并且不能接收移位命令。振动传感器(未示出)设置在PC板组件52上，当它检测到振动时，使包括收发器的PC板组件的电子系统再次开启。骑乘自行车时自然出现的振动足够强以启动振动传感器并且防止PC板组件52的电子系统关闭，该振动能由道路与自行车的相互作用并且由自行车的各个部件彼此的相互作用引起。但是当自行车不被骑乘，即驻车时，振动传感器不会检测到任何振动并且PC板组件52的电子系统的大部分关闭以保存电力。一旦使用者一与自行车接触，所形成的振动就启动振动传感器，从而再次启动电子系统。振动传感器可以是例如微电子机械系统式3轴加速计，诸如MMA7660FC或MMA845IQ，或者全向颤动式传感器，诸如信号寻求SQ-MIN-200。将理解的是，对振动传感器的上述系统的应用在普通技术人员的能力范围内。
转到图24，前变速器组件110被示出包括电池2和电池壳体2d。前变速器组件110包括基部构件101，电池壳体2d以可移除的方式附接至该基部构件。连杆机构192以可移动的方式附接至基部构件101。保持架组件199附接至连杆机构192。因为电池壳体2d的形状和尺寸确定成使其能附接至前变速器或后变速器，因此电池能在前变速器和后变速器之间互换。将理解的是，所示的前变速器组件110的基部构件101将包括用于附接电池壳体2d的装置以及用于提供电连接的装置，该用于提供电连接的装置与关于所示和本文所讨论的后变速器详述的装置相似或相同。
虽然已经参考具体实施方式描述了本发明，但是应该理解的是，在所述的发明的概念的精神和范围内可以进行各种改变。因此，本发明并不旨在限于所公开的实施方式，而是本发明具有由下列权利要求的语言所允许的全部范围。

Claims (6)

1.一种用于自行车的电子后变速器，该电子后变速器包括：
基部构件，该基部构件用于附接至所述自行车的框架构件；
可动构件，该可动构件附接有保持架组件；
连杆机构，该连杆机构将所述可动构件联接至所述基部构件并且操作以允许所述可动构件相对于所述基部构件运动；
传动装置，该传动装置操作以相对于所述基部构件移动所述可动构件，所述传动装置包括位于负载路径中的多个齿轮以及独立于所述负载路径的编码器齿轮，该编码器齿轮接收来自所述传动装置的所述多个齿轮中的一个齿轮的旋转输入；以及
马达，该马达操作所述传动装置。
2.根据权利要求1所述的电子后变速器，所述电子后变速器还包括定位成感测所述编码器齿轮的位置的绝对编码器。
3.根据权利要求1所述的电子后变速器，其中，所述传动装置包括输出齿轮并且所述编码器齿轮与所述输出齿轮啮合。
4.根据权利要求3所述的电子后变速器，其中，所述输出齿轮在一角范围内操作。
5.根据权利要求4所述的电子后变速器，其中，所述编码器齿轮的尺寸确定成使其在所述输出齿轮的操作范围内旋转接近但不超过360度的量。
6.根据权利要求5所述的电子后变速器，其中，所述输出齿轮在大约90度的范围内操作并且所述编码器齿轮大约为所述输出齿轮的直径的1/4。
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