CN112441186B - 自行车变速器 - Google Patents

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Abstract

一种自行车变速器，包括单元安装部、无线通信器、电连接器接收部和电源部。无线通信器布置在单元安装部处。电连接器接收部被配置为接收连接器。电源部被配置为接收来自布置在除了自行车变速器之外的位置处的电池的电力。

Description

自行车变速器
技术领域
本发明涉及一种自行车变速器(derailleur)。
背景技术
人力车辆包括被配置为使链条相对于多个链轮移动的变速器。
发明内容
根据本发明的第一方面，自行车变速器包括单元安装部、无线通信器、电连接器接收部和电源部。无线通信器布置在单元安装部处。电连接器接收部被配置为接收连接器。电源部被配置为接收来自布置在除了自行车变速器之外的位置处的电池的电力。
通过根据第一方面的自行车变速器，即使电池布置在除了自行车变速器之外的位置处，也可以通过电连接器接收部和电源部对电池充电。
根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车变速器被配置为使得无线通信器不可拆卸地布置在单元安装部处。
通过根据第二方面的自行车变速器，可以在确保使用无线通信器的无线通信的情况下节省自行车变速器的成本。
根据本发明的第三方面，根据第一方面的自行车变速器被配置为使得无线通信器可拆卸地布置在单元安装部处。
通过根据第三方面的自行车变速器，可以利用无线通信和其他通信方法。
根据本发明的第四方面，根据第一方面至第三方面中的任一方面的自行车变速器被配置为使得电源部经由电线电连接至电池。
通过根据第四方面的自行车变速器，可以将电池设置在除了自行车变速器之外的位置处。
根据本发明的第五方面，根据第一方面至第四方面中的任一方面的自行车变速器被配置为使得电源部被配置为接收与电池不同的附加电池。
通过根据第五方面的自行车变速器，可以在不使用电线的情况下将附加电池用作电力源。
根据本发明的第六方面，根据第一方面至第五方面中的任一方面的自行车变速器还包括基座构件、可移动构件和连杆结构。基座构件被配置为附接至自行车架。可移动构件相对于基座构件可移动。连杆结构与基座构件和可移动构件连接。
通过根据第六方面的自行车变速器，可以使可移动构件相对于基座构件移动。
根据本发明的第七方面，根据第六方面的自行车变速器被配置为使得单元安装部定位在基座构件、可移动构件和连杆结构中的一者处。
通过根据第七方面的自行车变速器，可以提高自行车变速器的设计灵活性。
根据本发明的第八方面，根据第七方面的自行车变速器被配置为使得单元安装部定位在基座构件处。
通过根据第八方面的自行车变速器，可以使单元安装部的位置稳定。
根据本发明的第九方面，根据第一方面至第八方面中的任一方面的自行车变速器还包括电机单元，该电机单元被配置为供应有来自电池的电功率。
通过根据第九方面的自行车变速器，可以使用电机单元移动另一构件。
根据本发明的第十方面，根据第九方面的自行车变速器配置为使得电机单元布置在单元安装部处。
通过根据第十方面的自行车变速器，可以使电机单元的位置稳定。
根据本发明的第十一方面，根据第十方面的自行车变速器还包括基座构件、可移动构件和连杆结构。基座构件被配置为附接至自行车架。可移动构件相对于基座构件可移动。连杆结构与基座构件和可移动构件连接。单元安装部定位在基座构件处。
通过根据第十一方面的自行车变速器，可以使单元安装部的位置稳定。
根据本发明的第十二方面，根据第六方面的自行车变速器被配置为使得电连接器接收部定位在基座构件处。
通过根据第十二方面的自行车变速器，可以使电连接器接收部的位置稳定。
根据本发明的第十三方面，根据第一方面至第十二方面中的任一方面的自行车变速器被配置为使得电连接器接收部包括数据通信接口。
通过根据第十三方面的自行车变速器，可以通过电连接器接收部与其他装置通信。
根据本发明的第十四方面，根据第一方面至第十三方面中的任一方面的自行车变速器被配置为使得电连接器接收部包括充电端口。
通过根据第十四方面的自行车变速器，可以通过电连接器接收部对电池充电。
根据本发明的第十五方面，自行车变速器包括单元安装部、电池安装部、无线通信器、电连接器和电池。无线通信器可拆卸地布置在单元安装部处。电连接器接收部被配置为接收连接器。电池被配置为布置在电池安装部处。
通过根据第十五方面的自行车变速器，可以通过电连接器接收部和电源部对电池充电。此外，可以利用无线通信和其他通信方法。
根据本发明的第十六方面，根据第十五方面的自行车变速器被配置为使得电池可拆卸地布置在电池安装部处。
通过根据第十六方面的自行车变速器，可以使用另一电池更换电池。
根据本发明的第十七方面，根据第十五方面的自行车变速器还包括基座构件、可移动构件和连杆结构。基座构件被配置为附接至自行车架。可移动构件相对于基座构件可移动。连杆结构与基座构件和可移动构件连接。
通过根据第十七方面的自行车变速器，可以使可移动构件相对于基座构件移动。
根据本发明的第十八方面，根据第十七方面的自行车变速器被配置为使得单元安装部定位在基座构件、可移动构件和连杆结构中的一者处。
通过根据第十八方面的自行车变速器，可以提高自行车变速器的设计灵活性。
根据本发明的第十九方面，根据第十八方面的自行车变速器被配置为使得单元安装部定位在基座构件处。
通过根据第十九方面的自行车变速器，可以使单元安装部的位置稳定。
根据本发明的第二十方面，根据第十五方面的自行车变速器还包括电机单元，电机单元被配置为供应有来自电池的电功率。
通过根据第二十方面的自行车变速器，可以使用电机单元移动另一构件。
根据本发明的第二十一方面，根据第二十方面的自行车变速器被配置为使得电机单元布置在单元安装部处。
通过根据第二十一方面的自行车变速器，可以使电机单元的位置稳定。
根据本发明的第二十二方面，根据第二十一方面的自行车变速器还包括基座构件、可移动构件和连杆结构。基座构件被配置为附接至自行车架。可移动构件相对于基座构件可移动。连杆结构与基座构件和可移动构件连接。单元安装部定位在基座构件处。
通过根据第二十二方面的自行车变速器，可以使单元安装部的位置稳定。
根据本发明的第二十三方面，根据第十七方面的自行车变速器被配置为使得电连接器接收部定位在基座构件处。
通过根据第二十三方面的自行车变速器，可以使电连接器接收部的位置稳定。
根据本发明的第二十四方面，根据第十五方面的自行车变速器被配置为使得电连接器接收部包括数据通信接口。
通过根据第二十四方面的自行车变速器，可以通过电连接器接收部与其他装置通信。
根据本发明的第二十五方面，根据第十五方面的自行车变速器被配置为使得电连接器接收部包括充电端口。
通过根据第二十五方面的自行车变速器，可以通过电连接器接收部对电池充电。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，由于变得更好理解，将容易获得对本发明及其许多附带优点的更加完整的了解。
图1是包括根据第一实施方式的自行车变速器的人力车辆的侧面正视图。
图2是图1中所示的人力车辆的示意图。
图3是图1中所示的人力车辆的自行车变速器的侧面正视图。
图4是图1中所示的人力车辆的示意性框图。
图5是图3中所示的自行车变速器的另一侧面正视图。
图6是图1中所示的人力车辆的另一自行车变速器的侧面正视图。
图7是图1中所示的人力车辆的另一示意性框图。
图8是根据第二实施方式的自行车变速器的侧面正视图。
图9是包括图8中所示的自行车变速器的人力车辆的示意性框图。
图10是根据第三实施方式的自行车变速器的侧面正视图。
图11是包括图10中所示的自行车变速器的人力车辆的示意性框图。
图12是根据变形例的人力车辆的自行车变速器的侧面正视图。
具体实施方式
现在将参照附图来描述实施方式，其中，贯穿各个附图，相同的附图标记表示相应的或相同的元件。
第一实施方式
首先参考图1，人力车辆VH包括根据第一实施方式的自行车变速器10。例如，人力车辆VH是通过至少包括骑行人力车辆VH的用户(即，骑行者)的人力的动力来行驶的车辆。人力车辆VH具有任意数量的车轮。例如，人力车辆VH具有至少一个车轮。然而，人力车辆VH可以具有任意尺寸。人力车辆VH的实例包括自行车、三轮车和滑板车。在此实施方式中，人力车辆VH是自行车。包括电动机的电动辅助系统可以应用于人力车辆VH(例如，自行车)以辅助用户的肌肉动力。即，人力车辆VH可以是电动自行车。尽管将人力车辆VH示出为道路自行车，但是自行车变速器10可以应用于山地自行车或任何类型的人力车辆。
人力车辆VH还包括车身VH1、车座VH2、车把VH3、前叉VH4、前车轮W1和后车轮W2。前叉VH4可旋转地安装至车身VH1的自行车架VH9。车把VH3紧固到前叉VH4。前车轮W1可旋转地耦接至前叉VH4。后车轮W2可旋转地耦接至车身VH1。
在本申请中，以下方向术语“前”、“后”、“向前”、“向后”、“左”、“右”、“横向”、“向上”和“向下”以及任何其他类似的方向术语是指基于在人力车辆VH中处于用户的标准位置中(例如，在车座VH2或座椅上)且面向车把VH3的用户(例如，骑行者)来确定的那些方向。因此，用于描述自行车变速器10或其他部件的这些术语应当相对于在水平表面上的直立骑行位置中使用的配备有自行车变速器10的人力车辆VH来解读。
人力车辆VH包括曲柄CR、前链轮组件FS、后链轮组件RS、链条C、自行车变速器12、电动部件RD、电动部件FD以及电池BT1。前链轮组件FS紧固至曲柄CR。后链轮组件RS可旋转地安装至车身VH1。链条C与前链轮组件FS和后链轮组件RS接合。自行车变速器10安装至车身VH1，并且被配置为相对于后链轮组件RS移位链条C以改变挡位。电动部件RD和FD中的每一个包括诸如变速器的换挡装置。自行车变速器12安装至车身VH1，并且被配置为相对于前链轮组件FS移位链条C以改变挡位。在此实施方式中，电池BT1设置在车身VH1的座柱VH11中。然而，电池BT1的位置不限于此实施方式。电池BT1可以安装至诸如车身VH1的顶管和下管的其他部分。
如图2中所示，人力车辆VH包括电通信路径CP。电池BT1通过电通信路径CP电连接至自行车变速器10和自行车变速器12，以向自行车变速器10和自行车变速器12供应电力。
电通信路径CP包括接点J1和电线C1至C3。电线C1至C3中的每一个在其两端处包括电连接器。接点J1通过电线C1电连接至电池BT1。接点J1通过电线C2电连接至自行车变速器12。接点J1通过电线C3电连接至自行车变速器10。
人力车辆VH包括第一操作装置16和第二操作装置18。第二操作装置18是与第一操作装置16分开的装置。第一操作装置16安装至车把VH3的右部。第二操作装置18安装至车把VH3的左部。然而，第一操作装置16和第二操作装置18的位置不限于此实施方式。第二操作装置18可以与第一操作装置16一体地设置为单个装置。
第一操作装置16被配置为接收第一用户输入U11和第一附加用户输入U12。第一操作装置16被配置为响应于第一用户输入U11输出第一控制信号CS11。第一操作装置16被配置为响应于第一附加用户输入U12输出第一附加控制信号CS12。
第一操作装置16包括第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12。第一电气开关SW11被配置为接收第一用户输入U11。第一附加电气开关SW12被配置为接收第一附加用户输入U12。
第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12中的每一个包括常开开关。第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12的实例包括按钮开关和电平开关。然而，第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12的结构不限于此实施方式。代替或除了第一电气开关SW11和/或第一附加电气开关SW12之外，第一操作装置16可以包括另一结构，诸如，触摸面板。
第一操作装置16包括第一基座构件16K和第一操作构件16L。第一操作构件16L可移动地耦接至第一基座构件16K。第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12安装至第一操作构件16L。然而，电气开关SW11和SW12的位置不限于此实施方式。
第二操作装置18被配置为接收第二用户输入U21和第二附加用户输入U22。第二操作装置18被配置为响应于第二用户输入U21输出第二控制信号CS21。第二操作装置18被配置为响应于第二附加用户输入U22输出第二附加控制信号CS22。
第二操作装置18包括第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22。第二电气开关SW21被配置为接收第二用户输入U21。第二附加电气开关SW22被配置为接收第二附加用户输入U22。
第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22中的每一个包括常开开关。第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22的实例包括按钮开关和电平开关。然而，第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22的结构不限于此实施方式。代替或除了第二电气开关SW21和/或第二附加电气开关SW22之外，第二操作装置18可以包括另一结构，诸如，触摸面板。
第二操作装置18包括第二基座构件18K和第二操作构件18L。第二操作构件18L可移动地耦接至第二基座构件18K。第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22安装至第二操作构件18L。然而，电气开关SW21和SW22的位置不限于此实施方式。
在此实施方式中，第一用户输入U11和第一控制信号CS11指示自行车变速器10的升挡。第一附加用户输入U12和第一附加控制信号CS12指示自行车变速器10的降挡。第二用户输入U21和第二控制信号CS21指示自行车变速器12的升挡。第二附加用户输入U22和第二附加控制信号CS22指示自行车变速器12的降挡。
如图3中所示，自行车变速器10包括单元安装部RD1、无线通信器WC3、电连接器接收部RD2和电源部RD3。自行车变速器10还包括基座构件RD4、可移动构件RD5和连杆结构RD6。基座构件RD4被配置为附接至自行车架VH9。可移动构件RD5相对于基座构件RD4可移动。连杆结构RD6与基座构件RD4和可移动构件RD5连接。连杆结构RD6将可移动构件RD5可移动地耦接至基座构件RD4。可移动构件RD5被配置为相对于后链轮组件引导链条。可移动构件RD5包括链条引导板RD51、引导滑轮RD52、张紧滑轮RD53和可移动本体RD54。可移动本体RD54耦接至连杆结构RD6。链条引导板RD51枢转地耦接至可移动本体RD54。引导滑轮RD52和张紧滑轮RD53可旋转地耦接到链条引导板RD51。引导滑轮RD52和张紧滑轮RD53被配置为与链条C接合。
单元安装部RD1定位在基座构件RD4、可移动构件RD5和连杆结构RD6中的一者处。在此实施方式中，单元安装部RD1定位在基座构件RD4处。然而，单元安装部RD1的位置不限于此实施方式。单元安装部RD1可以定位在可移动构件RD5、连杆结构RD6或自行车变速器10中的其他部分处。
如图4中所示，无线通信器WC3被配置为与第一操作装置16和第二操作装置18通信。无线通信器WC3被配置为无线地接收第一控制信号CS11、第一附加控制信号CS12、第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22。
如图3中所示，无线通信器WC3布置在单元安装部RD1处。在此实施方式中，无线通信器WC3不可拆卸地布置在单元安装部RD1处。如在此使用的，术语“不可拆卸地”涵盖了其中在没有实质性损坏的情况下元件不可从另一个元件上拆卸的结构。换言之，在具有实质性损坏的情况下，无线通信器WC3可从单元安装部RD1上拆卸。
单元安装部RD1包括电路板的电导体。无线通信器WC3例如通过焊接来电连接至电导体。然而，无线通信器WC3可以在没有实质性损坏的情况下可拆卸地布置在单元安装部RD1处。在此实施方式中，单元安装部RD1和无线通信器WC3设置在基座构件RD4中。然而，单元安装部RD1和无线通信器WC3的位置不限于此实施方式。如在此使用的，术语“可拆卸地”涵盖其中在没有实质性损坏的情况下元件可重复地从另一个元件拆卸并且附接到另一个元件的结构。
电源部RD3被配置为接收来自布置在除了自行车变速器10之外的位置处的电池BT1的电力。“除了自行车变速器10之外的位置”包括在人力车辆VH中除了自行车变速器10之外的位置。在此实施方式中，电池BT1设置在车身VH1中(参见例如图1)，并且不直接紧固到自行车变速器10。
电源部RD3经由电线C3电连接至电池BT1。电源部RD3电连接至单元安装部RD1。电源部RD3通过单元安装部RD1电连接至无线通信器WC3。电线C3被配置为在没有实质性损坏的情况下，可拆卸地连接至电源部RD3。电池BT1包括可再充电电池。
如图5中所示，电源部RD3被配置为接收与电池BT1不同的附加电池BT2。电源部RD3被配置为直接接收附加电池BT2。附加电池BT2包括电池本体BT21和电池连接器BT22。电池连接器BT22被配置为将电池本体BT21电连接至电源部RD3。电池连接器BT22从电池本体BT21突出。附加电池BT2与电池BT1(参见例如图1)分开设置。因此，可以使用附加电池BT2代替电池BT1。附加电池BT2的实例包括可再充电电池。如果由于电池BT1的剩余电量(level)太低或为零和/或由于电通信路径CP断开而没有从电池BT1向电源部RD3供应电力，则附加电池BT2可以向电源部RD3供应电力。
如图3中所示，电连接器接收部RD2被配置为接收连接器CN。连接器CN被配置为在没有实质性损坏的情况下，可拆卸地连接至电连接器接收部RD2。电连接器接收部RD2电连接至电源部RD3。电连接器接收部RD2的实例包括充电端口和通用串行总线(USB)端口。连接器CN设置在电线EW的一端。在通过电线C3将电池BT1电连接至电连接器接收部RD2的状态下，通过电线EW、连接器CN、电连接器接收部RD2和电源部RD3给电池BT1用电力进行充电。如图5中所示，在附加电池BT2电连接至电连接器接收部RD2的状态下，通过电线EW、连接器CN、电连接器接收部RD2和电源部RD3给附加电池BT2用电力进行充电。
在此实施方式中，电连接器接收部RD2包括数据通信接口，诸如，USB端口。连接器CN包括USB连接器。换言之，电连接器接收部RD2包括诸如USB端口的充电端口。电线EW将连接器CN电连接至电源PS，诸如，直流(DC)电源或交流(AC)电源。电池BT1或附加电池BT2通过电连接器接收部RD2和电源部RD3用电力进行充电。
在此实施方式中，电连接器接收部RD2定位在基座构件RD4处。然而，电连接器接收部RD2的位置不限于此实施方式。电连接器接收部RD2可以定位在可移动构件RD5、连杆结构RD6或自行车变速器10中的其他部分处。
如图3中所示，自行车变速器10还包括电机单元RD7，该电机单元被配置为供应有来自电池BT1的电功率。电机单元RD7耦接至可移动构件RD5以相对于基座构件RD4移动可移动构件RD5。电机单元RD7电连接至电源部RD3。电机单元RD7被配置为使用通过电源部RD3从电池BT1或附加电池BT2供应的电力来操作。
在此实施方式中，电机单元RD7布置在单元安装部RD1处。电机单元RD7电连接至单元安装部RD1。然而，电机单元RD7的位置不限于此实施方式。电机单元RD7可以定位在可移动构件RD5、连杆结构RD6或自行车变速器10中的其他部分处。电机单元RD7包括电机和减速齿轮结构。电机单元RD7的电机的实例包括直流电机和步进电机。电机单元RD7可以包括无线通信器WC3。
如图4中所示，自行车变速器10包括位置传感器RD8和电机驱动器RD9。电机单元RD7电连接至位置传感器RD8和电机驱动器RD9。电机单元RD7包括可操作地耦接至可移动构件RD5的旋转轴。在此实施方式中，电机单元RD7的旋转轴耦接至连杆结构RD6。位置传感器RD8被配置为感测自行车变速器10的当前挡位。位置传感器RD8的实例包括电位计和旋转编码器。位置传感器RD8被配置为将电机单元RD7的旋转轴的绝对旋转位置感测作为自行车变速器10的当前挡位。电机驱动器RD9被配置为基于由位置传感器RD8感测的当前挡位来控制电机单元RD7。
如图4和图6中所示，自行车变速器12包括基座构件FD4、可移动构件FD5、连杆结构FD6、电机单元FD7、位置传感器FD8和电机驱动器FD9。基座构件FD4、可移动构件FD5、连杆结构FD6、电机单元FD7、位置传感器FD8和电机驱动器FD9具有与自行车变速器10的基座构件RD4、可移动构件RD5、连杆结构RD6、电机单元RD7、位置传感器RD8和电机驱动器RD9的结构基本上相同的结构。因此，为了简洁起见，在此将不对其进行详细。
如图4中所示，人力车辆VH包括控制器22。在此实施方式中，控制器22被配置为安装至自行车变速器10。然而，控制器22可以安装至另一装置，诸如，第一操作装置16、第二操作装置18、自行车变速器12、电池BT1和接点J1。
控制器22被配置为通过电通信路径CP电连接至自行车变速器10、自行车变速器12和电池BT1。控制器22被配置为与第一操作装置16和第二操作装置18通信。控制器22被配置为基于第一控制信号CS11和第一附加控制信号CS12控制自行车变速器10。控制器22被配置为基于第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22控制自行车变速器12。
在此实施方式中，控制器22被配置为响应于第一控制信号CS11控制自行车变速器10升挡。控制器22被配置为响应于第一附加控制信号CS12控制自行车变速器10降挡。控制器22被配置为响应于第二控制信号CS21控制自行车变速器12升挡。控制器22被配置为响应于第二附加控制信号CS22控制自行车变速器12降挡。
控制器22被配置为电连接至单元安装部RD1、无线通信器WC3、电连接器接收部RD2、电源部RD3、电机单元RD7、位置传感器RD8和电机驱动器RD9。
控制器22包括处理器22P、存储器22M、电路板22C和系统总线22D。处理器22P和存储器22M电气地安装在电路板22C上。处理器22P包括中央处理单元(CPU)和存储器控制器。存储器22M电连接至处理器22P。存储器22M包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。存储器22M包括各自在ROM和RAM中具有地址的存储区域。处理器22P被配置为控制存储器22M将数据存储在存储器22M的存储区域中和从存储器22M的存储区域中读取数据。存储器22M(例如，ROM)存储程序。程序被读入处理器22P，并且从而执行控制器22的配置和/或算法。
无线通信器WC3电气地安装在电路板22C上。无线通信器WC3通过电路板22C和系统总线22D电连接至处理器22P和存储器22M。无线通信器WC3包括信号发送电路、信号接收电路和天线。因此，无线通信器WC3也可以被称为无线通信电路WC3。
无线通信器WC3被配置为使用预定的无线通信协议将数字信号叠加在载波上，以无线地发送控制信号。在此实施方式中，无线通信器WC3被配置为使用加密密钥来加密控制信号，以生成加密无线信号。
无线通信器WC3被配置为经由天线接收无线信号。在此实施方式中，无线通信器WC3被配置为解码无线信号以识别从第一无线通信器WC1和/或第二无线通信器WC2无线地发送的第一控制信号CS11、第一附加控制信号CS12、第二控制信号CS21和/或第二附加控制信号CS22。无线通信器WC3被配置为使用加密密钥来解密无线信号。
如图4中所示，第一通信器16B包括被配置为无线地发送第一控制信号CS11的第一无线通信器WC1。第一无线通信器WC1被配置为无线地接收信息。第一无线通信器WC1被配置为电连接至第一用户接口。第一无线通信器WC1被配置为电连接至第一电气开关SW11，以响应于第一用户输入U11发送第一控制信号CS11。第一无线通信器WC1被配置为电连接至第一附加电气开关SW12，以响应于第一附加用户输入U12发送第一附加控制信号CS12。
第一通信器16B包括第一处理器16P、第一存储器16M、第一电路板16C和第一系统总线16D。第一处理器16P和第一存储器16M电气地安装在第一电路板16C上。第一处理器16P包括CPU和存储器控制器。第一存储器16M电连接至第一处理器16P。第一存储器16M包括ROM和RAM。第一存储器16M包括各自在ROM和RAM中具有地址的存储区域。第一处理器16P被配置为控制第一存储器16M将数据存储在第一存储器16M的存储区域中和从第一存储器16M的存储区域中读取数据。第一电路板16C、第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12电连接至第一系统总线16D。第一电气开关SW11和第一附加电气开关SW12通过第一电路板16C和第一系统总线16D电连接至第一处理器16P和第一存储器16M。第一存储器16M(例如，ROM)存储程序。程序被读入第一处理器16P，并且从而执行第一通信器16B的配置和/或算法。
第一无线通信器WC1电气地安装在第一电路板16C上。第一无线通信器WC1通过第一电路板16C和第一系统总线16D电连接至第一处理器16P和第一存储器16M。第一无线通信器WC1包括信号发送电路、信号接收电路和天线。因此，第一无线通信器WC1也可以被称为第一无线通信电路WC1。
第一无线通信器WC1被配置为使用预定的无线通信协议将诸如第一控制信号CS11和第一附加控制信号CS12的数字信号叠加在载波上，以无线地发送第一控制信号CS11和第一附加控制信号CS12。在此实施方式中，第一无线通信器WC1被配置为使用加密密钥来加密控制信号(例如，第一控制信号CS11或第一附加控制信号CS12)以生成加密无线信号。
第一无线通信器WC1被配置为经由天线接收无线信号。在此实施方式中，第一无线通信器WC1被配置为解码无线信号以识别从另一无线通信器无线地发送的信号和/或信息。第一无线通信器WC1被配置为使用加密密钥来解密无线信号。
第一操作装置16包括第一电力源16E。第一电力源16E被配置为向第一通信器16B供应电力。第一电力源16E被配置为电连接至第一通信器16B。在此实施方式中，第一电力源16E包括第一电池16F和第一电池支架16G。第一电池16F包括可更换电池和/或可再充电电池。第一电池支架16G被配置为经由第一电路板16C和第一系统总线16D电连接至第一通信器16B。第一电池16F被配置为可拆卸地附接至第一电池支架16G。然而，第一电力源16E不限于此实施方式。例如，代替或除了第一电池16F和第一电池支架16G，第一电力源16E可以包括诸如电容器和发电元件(例如，压电元件)的另一部件。
如图4中所示，第二通信器18B包括被配置为无线地发送第二控制信号CS21的第二无线通信器WC2。第二无线通信器WC2被配置为无线地接收信息。第二无线通信器WC2被配置为电连接至第二用户接口。第二无线通信器WC2被配置为电连接至第二电气开关SW21，以响应于第二用户输入U21发送第二控制信号CS21。第二无线通信器WC2被配置为电连接至第二附加电气开关SW22，以响应于第二附加用户输入U22发送第二附加控制信号CS22。
第二通信器18B包括第二处理器18P、第二存储器18M、第二电路板18C和第二系统总线18D。第二处理器18P和第二存储器18M电气地安装在第二电路板18C上。第二处理器18P包括CPU和存储器控制器。第二存储器18M电连接至第二处理器18P。第二存储器18M包括ROM和RAM。第二存储器18M包括各自在ROM和RAM中具有地址的存储区域。第二处理器18P被配置为控制第二存储器18M将数据存储在第二存储器18M的存储区域中和从第二存储器18M的存储区域中读取数据。第二电路板18C、第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22电连接至第二系统总线18D。第二电气开关SW21和第二附加电气开关SW22通过第二电路板18C和第二系统总线18D电连接至第二处理器18P和第二存储器18M。第二存储器18M(例如，ROM)存储程序。程序被读入第二处理器18P，并且从而执行第二通信器18B的配置和/或算法。
第二无线通信器WC2电气地安装在第二电路板18C上。第二无线通信器WC2通过第二电路板18C和第二系统总线18D电连接至第二处理器18P和第二存储器18M。第二无线通信器WC2包括信号发送电路、信号接收电路和天线。因此，第二无线通信器WC2也可以被称为第二无线通信电路WC2。
第二无线通信器WC2被配置为使用预定的无线通信协议将诸如第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22的数字信号叠加在载波上，以无线地发送第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22。在此实施方式中，第二无线通信器WC2被配置为使用加密密钥来加密控制信号(例如，第二控制信号CS21或第二附加控制信号CS22)以生成加密无线信号。
第二无线通信器WC2被配置为经由天线接收无线信号。在此实施方式中，第二无线通信器WC2被配置为解码无线信号以识别从另一无线通信器无线地发送的信号和/或信息。第二无线通信器WC2被配置为使用加密密钥来解密无线信号。
第二操作装置18包括第二电力源18E。第二电力源18E被配置为向第二通信器18B供应电力。第二电力源18E被配置为电连接至第二通信器18B。在此实施方式中，第二电力源18E包括第二电池18F和第二电池支架18G。第二电池18F包括可更换电池和/或可再充电电池。第二电池支架18G被配置为经由第二电路板18C和第二系统总线18D电连接至第二通信器18B。第二电池18F被配置为可拆卸地附接至第二电池支架18G。然而，第二电力源18E不限于此实施方式。例如，代替或除了第二电池18F和第二电池支架18G，第二电力源18E可以包括诸如电容器和发电元件(例如，压电元件)的另一部件。
如图4中所示，控制器22被配置为基于第一控制信号CS11生成第一控制命令CC11。控制器22被配置为基于第一附加控制信号CS12生成第一附加控制命令CC12。控制器22被配置为基于第二控制信号CS21生成第二控制命令CC21。控制器22被配置为基于第二附加控制信号CS22生成第二附加控制命令CC22。
第一控制信号CS11、第一附加控制信号CS12、第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22可彼此区分。第一控制命令CC11、第一附加控制命令CC12、第二控制命令CC21和第二附加控制命令CC22可彼此区分。
在此实施方式中，第一控制信号CS11和第一控制命令CC11指示自行车变速器10的升挡。第一附加控制信号CS12和第一附加控制命令CC12指示自行车变速器10的降挡。第二控制信号CS21和第二控制命令CC21指示自行车变速器12的升挡。第二附加控制信号CS22和第二附加控制命令CC22指示自行车变速器12的降挡。
如图4中所示，电机驱动器RD9被配置为基于由控制器22生成的第一控制命令CC11和第一附加控制命令CC12控制电机单元RD7。电机驱动器RD9被配置为基于第一控制命令CC11和由位置传感器RD8感测的当前挡位来控制电机单元RD7使可移动构件RD5相对于基座构件RD4沿升挡方向移动一个挡位。电机驱动器RD9被配置为基于第一附加控制命令CC12和由位置传感器RD8感测的当前挡位来控制电机单元RD7使可移动构件RD5相对于基座构件RD4在降挡方向上移动一个挡位。
电机驱动器FD9被配置为基于由控制器22生成的第二控制命令CC21和第二附加控制命令CC22控制电机单元FD7。电机驱动器FD9被配置为基于第二控制命令CC21和由位置传感器FD8感测的当前挡位来控制电机单元FD7使可移动构件FD5相对于基座构件FD4在升挡方向上移动一个挡位。电机驱动器FD9被配置为基于第二附加控制命令CC22和由位置传感器FD8感测的当前挡位来控制电机单元FD7使可移动构件FD5相对于基座构件FD4在降挡方向上移动一个挡位。
如图2中所示，自行车变速器10、自行车变速器12、电池BT1和控制器22使用电力线通信(PLC)技术经由电通信路径CP彼此通信。更具体地，电线C1至C3中的每一个包括接地线和电压线，该接地线和电压线可拆卸地连接至由通信接口和接点J1形成的串行总线。在此实施方式中，自行车变速器10、自行车变速器12、电池BT1和控制器22均可以使用PLC技术通过电压线彼此通信。
如图4中所示，第二控制命令CC21和第二附加控制命令CC22通过电通信路径CP从控制器22发送到自行车变速器12。然而，自行车变速器12可以包括被配置为无线地接收第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22的无线通信器。在这样的实施方式中，可以从人力车辆VH中省去电池BT1、电线C1至C3以及接点J1。替代地，自行车变速器10和自行车变速器12中的每一个可以包括电池。
PLC技术用于在电动部件之间进行通信。PLC在导体上携带数据，该导体还同时用于向这些电动部件进行电功率传输或电功率分配。在此实施方式中，从电池BT1经由电通信路径CP将电力供应至自行车变速器10和自行车变速器12。此外，控制器22可以使用PLC通过电通信路径CP从自行车变速器10、自行车变速器12和电池BT1接收信息信号。
PLC使用唯一标识信息，诸如，分配给自行车变速器10、自行车变速器12和电池BT1中的每一个的唯一标识符。电动部件RD、FD和BT1中的每一个包括其中存储有唯一标识信息的存储器。基于唯一标识信息，电动部件RD、FD和BT1中的每一个被配置为基于唯一标识信息来识别经由电通信路径CP发送的信息信号中的其自身所需的信息信号。例如，控制器22被配置为通过电通信路径CP识别从自行车变速器10、自行车变速器12和电池BT1发送的信息信号。然而，代替使用PLC技术，如果需要和/或期望，除了接地线和电压线之外，可以提供单独的信号线来用于发送数据。
控制器22包括PLC控制器PC1。PLC控制器PC1电气地安装在电路板22C上。PLC控制器PC1连接至电通信路径CP、自行车变速器10和系统总线22D。PLC控制器PC1被配置为将输入信号分离为电源电压和控制信号。PLC控制器PC1被配置为将电源电压调节至控制器22和自行车变速器10可以适当地操作的电平。PLC控制器PC1进一步被配置为将诸如第二控制命令CC21和第二附加控制命令CC22的输出信号叠加在从电池BT1施加到电通信路径CP的电源电压上。
自行车变速器12和电池BT1中的每一个包括具有与PLC控制器PC1的结构基本上相同的结构的PLC控制器。自行车变速器12包括PLC控制器PC2。因此，为了简洁起见，在此将不对其进行详细。
如图7中所示，在附加电池BT2附接至电源部RD3的情况下，从人力车辆VH中省去电池BT1和电通信路径CP。代替自行车变速器12，人力车辆VH包括自行车变速器112。自行车变速器112具有与图4中所示的自行车变速器12的结构基本上相同的结构。自行车变速器112包括无线通信器WC4、控制器122和电池BT3。无线通信器WC4被配置为无线地接收第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22。控制器122具有与控制器22的结构基本上相同的结构。控制器122被配置为响应于第二控制信号CS21生成第二控制命令CC21。控制器122被配置为响应于第二附加控制信号CS22生成第二附加控制命令CC22。电池BT3被配置为向无线通信器WC4、电机单元FD7、位置传感器FD8和电机驱动器FD9供应电力。
第二实施方式
下面将参考图8和图9描述根据第二实施方式的自行车变速器210。除了单元安装部RD1和无线通信器WC3之外，自行车变速器210具有与自行车变速器10相同的结构和/或配置。因此，具有与第一实施方式中的那些元件基本上相同的功能的元件在此将被相同编号，并且为了简洁起见将不在此详细描述和/或再次示出。
如图8中所示，自行车变速器210包括单元安装部RD21、无线通信器WC5、电连接器接收部RD2和电源部RD3。无线通信器WC5布置在单元安装部RD21处。电连接器接收部RD2被配置为接收连接器CN。电源部RD3被配置为接收来自布置在除了自行车变速器210之外的位置处的电池BT1的电力。
单元安装部RD21定位在基座构件RD4、可移动构件RD5和连杆结构RD6中的一者处。在此实施方式中，单元安装部RD21定位在基座构件RD4处。然而，单元安装部RD21的位置不限于此实施方式。单元安装部RD21可以定位在可移动构件RD5、连杆结构RD6或自行车变速器210中的其他部分处。
无线通信器WC5被配置为与第一操作装置16和第二操作装置18通信。无线通信器WC5被配置为无线地接收第一控制信号CS11、第一附加控制信号CS12、第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22。
无线通信器WC5布置在单元安装部RD21处。在此实施方式中，无线通信器WC5可拆卸地布置在单元安装部RD21处。无线通信器WC5在没有实质性损坏的情况下可拆卸地布置在单元安装部RD21处。
无线通信器WC5包括无线通信电路WC51、壳体WC52和通信连接器WC53。无线通信电路WC51具有与第一实施方式的无线通信器WC3的结构基本上相同的结构。
无线通信电路WC51设置在壳体WC52中。通信连接器WC53电连接至无线通信电路WC51。通信连接器WC53从壳体WC52延伸。通信连接器WC53可拆卸地连接至单元安装部RD21。单元安装部RD21包括连接端口RD2。通信连接器WC53被配置为可拆卸地设置在连接端口RD2中。
如图9中所示，人力车辆VH包括控制器222。控制器222具有与第一实施方式的控制器22的结构基本上相同的结构。控制器222被配置为通过电通信路径CP电连接至自行车变速器210、自行车变速器12和电池BT1。控制器222被配置为经由无线通信器WC5与第一操作装置16和第二操作装置18通信。控制器222被配置为基于第一控制信号CS11和第一附加控制信号CS12控制自行车变速器210。控制器222被配置为基于第二控制信号CS21和第二附加控制信号CS22控制自行车变速器12。
在此实施方式中，控制器222被配置为当无线通信器WC5电连接至单元安装部RD21时识别无线通信器WC5。单元安装部RD21电连接至控制器222的电路板22C。无线通信器WC5被配置为使用通过电通信路径CP、电源部RD3和单元安装部RD21从电池BT1供应的电力来操作。
第三实施方式
下面将参考图10和图11描述根据第三实施方式的自行车变速器310。除了电源部RD3之外，自行车变速器310具有与自行车变速器210相同的结构和/或配置。因此，具有与以上实施方式中的那些元件基本上相同的功能的元件在此将被相同编号，并且为了简洁起见将不在此详细描述和/或再次示出。
如图10中所示，自行车变速器310包括单元安装部RD21、电池安装部RD10、无线通信器WC5、电连接器接收部RD2和电池BT4。自行车变速器310还包括基座构件RD4、可移动构件RD5和连杆结构RD6。
如同第二实施方式，无线通信器WC5可拆卸地布置在单元安装部RD21处。电连接器接收部RD2被配置为接收连接器CN。在此实施方式中，从自行车变速器310中省去电源部RD3。替代地，自行车变速器310包括电池安装部RD10。电池BT4被配置为布置在电池安装部RD10处。电池BT4可拆卸地布置在电池安装部RD10处。电池BT4在没有实质性损坏的情况下可拆卸地布置在电池安装部RD10处。电池BT4包括可再充电电池。电池BT4通过电连接器接收部RD2和电池安装部分RD10用电力进行充电。
如图11中所示，自行车变速器310还包括电机单元RD7，该电机单元被配置为供应有来自电池BT4的电功率。电机单元RD7电连接至电池安装部RD10。电机单元RD7布置在单元安装部RD21处。电机单元RD7电连接至单元安装部RD21。电机单元RD7可以包括无线通信器WC1。
如图10和图11中所示，在此实施方式中，电池安装部RD10被配置为仅接收诸如电池BT4的电池，并且被配置为不接收电线，诸如，电通信路径CP的电线C3。因此，从人力车辆VH中省去了电池BT1和电通信路径CP。人力车辆VH包括自行车变速器112。
变形例
在第一实施方式至第三实施方式中，自行车变速器10、210或310包括单元安装部RD1或RD21、无线通信器WC1或WC4、电连接器接收部RD2和电源部RD3。然而，单元安装部RD1或RD21、无线通信器WC1或WC4、电连接器接收部RD2和电源部RD3可以应用于自行车变速器12和112。
在第一实施方式中，控制器22的无线通信器WC3被配置为与第一操作装置16和第二操作装置18的无线通信器WC1和WC2无线地通信。然而，控制器22的无线通信器WC3可以被配置为与诸如自行车变速器12、辅助驱动单元、可调节座柱、悬架、自行车计算机、智能电话、平板计算机和个人计算机的其他装置无线通信。相同的变形可以应用于第二和第三实施方式及其变形例。
电源部RD3的位置不限于以上实施方式。如图12中所示，例如，电源部RD3可以设置在电动部件RD的上部处。
前链轮组件FS可以包括仅一个链轮。在这样的变形例中，可以从人力车辆VH中省去电动部件FD。如果从人力车辆VH中省去电动部件FD，则换挡功能被集成在电动部件RD中。这可以简化人力车辆VH的构造。此外，可以设置被配置为在电动部件RD附近仅向电动部件RD供应电力的电池，为电气连接器接收部RD2赋予额外的重量。此外，如果前链轮组件FS包括仅一个链轮，则后链轮组件RS的链轮总数可以是12、13、14或更多个，以确保优选的挡位级别。
如在此使用的，术语“包括”及其派生词旨在是指明所陈述的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未陈述的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在的开放性术语。这个概念还应用于具有类似含义的词语，例如，术语“具有”、“包括”及其衍生词。
当以单数形式使用时，术语“构件”、“区段”、“部”、“部分”、“元件”、“本体”和“结构”可以具有单一部分或多个部分的双重含义。
本申请中所述的诸如“第一”和“第二”的序数仅仅是标识符，而不具有任何其他含义，例如具体顺序等。此外，例如，术语“第一元件”本身不暗示“第二元件”的存在，并且术语“第二元件”本身不暗示“第一元件”的存在。
如在此使用的，术语“对”可以涵盖其中除了该对元件具有彼此相同的形状或结构的配置之外，该对元件具有彼此不同的形状或结构的配置。
术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在此可以互换地使用。
如在本公开中所使用的，短语“至少一个”意指期望选择的“一个或多个”。作为一个实例，如果选择的数量是两个，如在本公开中使用的短语“至少一个”意指“仅单一选择”或“两个选择中的两者”。对于其他实例，如果选择的数量等于或大于三，如在本公开中使用的短语“至少一个”意指“仅单一选择”或“等于或大于两个选择的任何组合”。例如，短语“A和B中的至少一个”涵盖：(1)仅A；(2)仅B；以及(3)A和B两者。短语“A、B和C中的至少一个”涵盖：(1)仅A；(2)仅B；(3)仅C；(4)A和B两者；(5)B和C两者；(6)A和C两者；以及(7)A、B和C全部。换言之，在本公开中，短语“A和B中的至少一个”不意味着“至少一个A和至少一个B”。
最后，如在此使用的程度术语，诸如“基本上”、“约”和“大约”，意指使得最终结果没有显著变化的修饰术语的合理偏差量。在本申请中描述的所有数值可以被解释为包括诸如“基本上”、“约”和“大约”等术语。
显然，根据上述教导，本发明的许多变形和变化是可能的。因此，应理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于本文中具体描述的方式来实践。

Claims (22)

1.一种自行车变速器，包括：
单元安装部；
无线通信器，所述无线通信器布置在所述单元安装部处；
电连接器接收部，所述电连接器接收部被配置为接收连接器；以及
电源部，所述电源部被配置为接收来自布置在除了所述自行车变速器之外的位置处的电池的电力，
其中，所述无线通信器在无需所述电连接器接收部的情况下耦接至所述单元安装部；
其中，所述电连接器接收部电连接至所述电源部，所述电池通过所述电连接器接收部和所述电源部用电力进行充电；
并且其中，所述电连接器接收部包括充电端口，并且所述连接器能电连接至电源。
2.根据权利要求1所述的自行车变速器，其中，
所述无线通信器不能拆卸地布置在所述单元安装部处。
3.根据权利要求1所述的自行车变速器，其中，
所述无线通信器能拆卸地布置在所述单元安装部处。
4.根据权利要求1所述的自行车变速器，其中，
所述电源部经由电线电连接至所述电池。
5.根据权利要求1所述的自行车变速器，其中，
所述电源部被配置为接收与所述电池不同的附加电池。
6.根据权利要求1所述的自行车变速器，所述自行车变速器还包括：
基座构件，所述基座构件被配置为附接至自行车架；
可移动构件，所述可移动构件相对于所述基座构件能移动；以及
连杆结构，所述连杆结构与所述基座构件和所述可移动构件连接。
7.根据权利要求6所述的自行车变速器，其中，
所述单元安装部定位在所述基座构件、所述可移动构件和所述连杆结构中的一者处。
8.根据权利要求7所述的自行车变速器，其中，
所述单元安装部定位在所述基座构件处。
9.根据权利要求1所述的自行车变速器，所述自行车变速器还包括：
电机单元，所述电机单元被配置为供应有来自所述电池的电功率。
10.根据权利要求9所述的自行车变速器，其中，
所述电机单元布置在所述单元安装部处。
11.根据权利要求10所述的自行车变速器，所述自行车变速器还包括：
基座构件，所述基座构件被配置为附接至自行车架；
可移动构件，所述可移动构件相对于所述基座构件能移动；以及
连杆结构，所述连杆结构与所述基座构件和所述可移动构件连接，其中，
所述单元安装部定位在所述基座构件处。
12.根据权利要求6所述的自行车变速器，其中，
所述电连接器接收部定位在所述基座构件处。
13.根据权利要求1所述的自行车变速器，其中，
所述电连接器接收部包括数据通信接口。
14.一种自行车变速器，包括：
单元安装部；
电池安装部；
无线通信器，所述无线通信器能拆卸地布置在所述单元安装部处；
电连接器接收部，所述电连接器接收部被配置为接收连接器；以及
电池，所述电池被配置为布置在所述电池安装部处，所述电池包括至少部分地暴露于所述电池安装部的外侧的电池本体；
其中，所述电连接器接收部包括数据通信接口，
其中，所述电连接器接收部电连接至所述电池安装部，所述电池通过所述电连接器接收部和所述电池安装部用电力进行充电；
并且其中，所述电连接器接收部包括充电端口，并且所述连接器能电连接至电源。
15.根据权利要求14所述的自行车变速器，其中，
所述电池能拆卸地布置在所述电池安装部处。
16.根据权利要求14所述的自行车变速器，所述自行车变速器还包括：
基座构件，所述基座构件被配置为附接至自行车架；
可移动构件，所述可移动构件相对于所述基座构件能移动；以及
连杆结构，所述连杆结构与所述基座构件和所述可移动构件连接。
17.根据权利要求16所述的自行车变速器，其中，
所述单元安装部定位在所述基座构件、所述可移动构件和所述连杆结构中的一者处。
18.根据权利要求17所述的自行车变速器，其中，
所述单元安装部定位在所述基座构件处。
19.根据权利要求14所述的自行车变速器，所述自行车变速器还包括：
电机单元，所述电机单元被配置为供应有来自所述电池的电功率。
20.根据权利要求19所述的自行车变速器，其中，
所述电机单元布置在所述单元安装部处。
21.根据权利要求20所述的自行车变速器，所述自行车变速器还包括：
基座构件，所述基座构件被配置为附接至自行车架；
可移动构件，所述可移动构件相对于所述基座构件能移动；以及
连杆结构，所述连杆结构与所述基座构件和所述可移动构件连接，其中，
所述单元安装部定位在所述基座构件处。
22.根据权利要求16所述的自行车变速器，其中，
所述电连接器接收部定位在所述基座构件处。
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