TW200528339A - Motorized front derailleur assembly with saver arrangement - Google Patents

Description

200528339 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於機動化自行卓撥鏈器。更明確地說，本 發明相關於包含在鏈條導件卡住於換檔位置之一的事件中 保護馬達的配置的機動化自行車撥鏈器。 【先前技術】 騎自行車正成爲日益流行的娛樂形式以及運輸工具。 另外’騎自行車對於業餘愛好者及專業人士而言均已成爲 非常流行的競賽運動。不論自行車是用於娛樂，運輸，或 競賽，自行車工業都在不斷地改進自行車的各種不同的組 件。 近來’自行車已經配備有電組件以使騎行較容易以及 使騎車者較爲享受。一些自行車配備有自動換檔單元，其 由自行車碼錶或控制單元根據騎行情況自動地調整。特別 是’則及後撥鏈器近來已被自動化。 一般而言，前撥鏈器典型上被固定於自行車車架的座 管或底部托架。基本上，前撥鏈器包含不可移動地固定於 自行車車架的固定或底座構件，及被支撐爲可相對於固定 構件移動的可移動構件。典型上，固定構件爲被固定於座 管的管狀夾緊構件。可移動構件典型上具有鏈條導件，其 具有用來接觸鏈條且將鏈條在前鏈輪之間移動的一對籠板 (cage plate )。可移動構件通常相對於固定構件被彈賛 偏壓於給定方向。可移動構件通常是藉著拉動及/或釋放 •4- 200528339 (2) 連接於前撥鏈器的換檔控制纜線而相對於固定構件移動。 可移動構件與固定構件通常是經由樞轉連桿而互連。在手 動操作的前撥鏈器中，控制纜線連接於樞轉連桿之一以對 其施加轉矩，因而使連桿移動可移動區段。控制纜線於使 得操作力S也加於控制纜線的位置固定於連桿。纜線上的此 力轉換成爲連桿擺動轉矩。在機動化前撥鏈器中，馬達被 用來拉動及釋放控制纜線，或是馬達藉著驅動系而連接於 前撥鏈器。

對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，對創新的 機動化自行車前撥鏈器總成有需求。本發明針對習知技術 中的此需求以及其他需求，此對於熟習此項技術者而言從 此揭示很明顯。 【發明內容】 本發明的一目的爲提供包含在鏈條導件卡住於換檔位 置之一的事件中保護馬達的配置的機動化自行車前撥鏈器 總成。 本發明的另一目的爲提供可靠的機動化自行車前撥鏈 器總成。 本發明的另一目的爲提供形成爲且被配置成易於調整 的機動化自行車前撥鏈器總成。 本發明的另一目的爲提供製造及組裝相當簡單且不昂 貴的機動化自行車前撥鏈器總成。 上述目的基本上可藉著提供一種機動化自行車前撥鏈 200528339 (3) 器總成而達成，其包含馬達單元，前撥鏈器，及馬達連桿 組。馬達單元具有形成爲且被配置成在第一旋轉位置與第 二旋轉位置之間旋轉的輸出軸。前撥鏈器操作性地連接於 輸出軸。前撥鏈器包含固定體，鏈條導件，及操作性地連 接在固定體與鏈條導件之間的撥鏈器連桿組。馬達連桿組 操作性地連接於輸出軸及前撥鏈器連桿組，以回應輸出軸 的旋轉來移動鏈條導件。馬達連桿組包含卡住防護配置， 其形成爲且被配置成在力傳送狀態與力越限（0Verride ) 狀態之間移動。 對於熟習此項技術者而言，本發明的這些及其他目的 ’牛寸徵’方面’及有利點從以下連同圖式揭示本發明的較 佳實施例的詳細敘述會顯明。 以下會梦考形成此原始揭不的一部份的圖式。 【實施方式】 以下參考圖式說明本發明的選定的實施例。對於熟習 此項技術者而g從此揭不很明顯，以下的本發明的實施例 的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請 專利範圍及其等效物所界定的本發明。 首先參考圖1，圖中顯示配備有根據本發明的第一實 施例的機動化前撥鏈器總成1 2的自行車I 〇。自行車】〇 另外包含具有座管16的自行車車架η，而機動化前撥鏈 器總成1 2錯著托架1 8及緊固件或螺检]9而安裝於座管 ]6，如圖]至5中所見的。前撥鏈器總成】2由經由電換 -6 - 200528339 (4) 檔纜線連接於電控制裝置的電子換檔單元2 0以傳統方式 操作，以將鏈條2 1在自行車驅動系2 4的至少二前鏈輪或 鏈條輪（chain wheel ) 22及23之間移動。每一控制裝眞 較佳地設置有操作性地連接於電子換檔單元2 0的一對換 檔鈕，此較佳的是根據美國專利第6，0 7 3 5 7 3 0號（讓渡給 S h i m a n I n c .)及美國專利第 6，2 1 2 5 0 7 8號（讓渡給 S h i m a η 〇 ? Inc.) ° 因爲自行車1 〇的這些部件在此技術領域中爲已知的 ，所以此處不詳細討論或顯示這些部件，除非其被修改以 與本發明一起使用。另外，此處未顯示及/或討論的各種 不同的傳統自行車部件也可與本發明一起使用。 機動化前撥鏈器總成I 2基本上包含機動化前撥鏈器 單元3 1，機動化前撥鏈器安裝構件3 2，前撥鏈器馬達單 元3 3，及馬達連桿組3 4。機動化前撥鏈器單元3 1，前撥 鏈器馬達單元3 3，及馬達連桿組3 4均被安裝在機動化前 撥鏈器安裝構件3 2上，而機動化前撥鏈器安裝構件3 2形 成爲且被配置成將機動化撥鏈器總成1 2固定地連接於自 行車車架1 4的座管]6。 如稍後更詳細說明的，機動化前撥鏈器總成1 2被建 構成在至少如圖1至6所示的低換檔位置與如圖7至1 0 所示的頂換檔位置之間移動。另外，如圖1 1所示，馬達 連桿組3 4被設計成爲具有撥鏈器保護配置，使得即使是 機動化前撥鏈器單元3 1卡住，撥鏈器馬達單元3 3仍可操 作。將鏈條2 ]換檔的基本操作相當傳統，因此此處不詳 -7- 200528339 (5) 細說明及顯示。 如圖〗至Π中最佳所見的，前撥鏈器單元3 ]基本上 包含鏈條導件4 〇，撥鏈器連桿組4 1，及爲安裝構件3 2的 一部份的固定體4 2，如以下會說明的。撥鏈器連桿組4 ] 與鏈條導件4 0及固定體4 2 —起較佳地形成控制鏈條導件 4 0的橫向移動的四桿連桿組。撥鏈器連桿組4 ]形成爲且 被配置成操作性地連接在固定體4 2與鏈條導件4 0之間， 以用於鏈條導件4 0在至少頂換檔位置與低換檔位置之間 的橫向移動，亦即在至少第一與第二換檔位置之間的橫向 移動。更明確地說，鏈條導件4 0藉著操作性地連接於馬 達連桿組3 4的撥鏈器連桿組4 1而可移動地連接於固定體 4 2，以回應前撥鏈器馬達單元3 3的操作將鏈條導件4 0在 第一換檔位置與第二換檔位置之間移動。鏈條導件4 0的 此橫向移動造成鏈條2 1在自行車驅動系2 4的鏈輪2 2與 2 3之間移位。 鏈條導件 4 0較佳地由硬質剛性材料建構。例如，鏈 條導件4 0較佳地由金屬材料例如被彎曲成爲想要的形狀 的剛性薄片金屬建構。如圖3，4，8，及9中最佳所見的 ，鏈條導件4 0具有第一及第二偏移樞轉點p !及p2，用來 將撥鏈器連桿組4 ]可樞轉地固定於鏈條導件4 0。特別是 ，樞銷4 3及4 4將鏈條導件4 〇可樞轉地連接於撥鏈器連 桿組4 1。鏈條導件4 0具有由一對直立換檔板4 0 a及4 0 b 形成的鏈條接收槽溝。直立換檔板4 Q a及4 0 b可嚙合鏈條 2 1，且因而於大致橫向於自行車]〇的方向移動鏈條2 ]。 -8- 200528339 (6) 換檔板4 〇 a及4 〇 b由一對板件4 〇 c及4 〇 d連接在一 方板件40c.成整體地形成在換檔板40a與40b之間 板件4 Q d具有與外換檔板4 〇 b成整體地形成的一端 經由緊固件例如螺釘或鉚釘而附著於內換檔板4 〇 a 端部。 撥鏈器連桿組4 1基本上包含第一或外連桿4 5 或內連桿4 6，而連桿的第一端部可樞轉地連接於 4 2，而連桿的第二端部可樞轉地連接於鏈條導件 確地說，第一連桿4 5具有藉著樞銷4 7而可樞轉地 固定體4 2的第一固定樞轉點P 3的第一端部4 5 a， 樞銷4 3而可樞轉地連接於鏈條導件4 0的第一偏移 P】的第二端部4 5 b。類似地，第二連桿4 6具有藉 4 8而可樞轉地連接於固定體4 2的第二固定樞轉點 一端部4 6 a，及藉著樞銷4 4而可樞轉地連接於鏈 4 0的第二偏移樞轉點P 2的第二端部4 6 b。 從以上的討論很明顯，撥鏈器連桿組4〗較佳 桿連桿組，其由第一或外連桿4 5，第二或內連桿 第一偏移樞轉點P 1與第二偏移樞轉點P2之間延伸 導件4 0的部份，以及在第一固定樞轉點P3與第二 轉點P4之間延伸的固定體42的部份形成。因此， P 1，P 2，P 3，及P 4的樞轉軸線全部彼此大致平行。 當撥鏈器連桿組4 1將鏈條導件4 0固持於其最 位置時，鏈條導件4 0位在最外部鏈輪2 2上方，亦 座管】6最遠的鏈輪上方。當撥鏈器連桿組4]將鏈 起。上 。下方 部，及 的另一 及第二 固定體 4 0 〇明 連接於 及藉著 樞轉點 著樞銷 P 4的第 條導件 地爲四 46，在 的鏈條 固定樞 樞轉點 伸出的 即在離 條導件 - 9- 200528339 (7) 4 〇固持於其最縮回的位置時，鏈條導件4 〇位在最內部鍵 輪2」丄方’亦即最靠近座管】6的鏈輪上方。鏈條導件 4 〇及撥鍵器連桿組4 1的這些移動由換檔單元控制。 第—或外連桿4 5包含二螺紋孔4 5 c及45 d，其接收 頂位置調整螺釘4 9及低位置調整螺釘5 0。第一或外連桿 45的二螺紋孔45c及45d以及調整螺釘49及50形成精 細調整鍵條導件40的頂及低位置的機械調整裝置。因此 ’此機械調整裝置形成爲且被配置成改變鏈條導件4 〇相 关寸於固定體4 2的第一及第二換檔位置。換句話說，第一 或低調整螺釘5 0形成爲且被配置成改變鏈條導件4 〇相對 方^固疋體4 2的第一或低換檔位置，而第二或頂調整螺釘 4 9形成爲且被配置成改變鏈條導件4 0相對於固定體4 2 的第一或頂換檔位置。雖然調整螺釘4 9及5 0被安裝在第 或外連桿4 5上，但是從此揭示很明顯，調整螺釘4 9及 '^被女裝在固定體42，鏈條導件4〇，及連桿45及46 中的任何一個上，而調整螺釘的自由端部接觸調整螺釘不 以螺紋連接的固定體42，鏈條導件40，及連桿45及46 弓的個或馬達連桿組3 4。從此揭示也很明顯，調整螺 釘以^紋連接於馬達連桿組3 4及撥鏈器連桿組4〗中的 们而調整螺釘的自由端部接觸馬達連桿組3 4及撥鏈 益連桿組4 ]中調整螺釘不以螺紋連接的一個。在所示的 貝 /中’第一或低調整螺釘5 0形成爲且被配置成藉著 —Ρ· $糸釘5 0的自由端部接觸固定體4 2而改變鏈條導件 相4於固定體4 2的第一或低換檔位置，而第二或頂調 -10- 200528339 (8) 整螺釘4 9形成爲且被配置成藉著頂調整螺釘4 9的自由端 pMS觸馬達連彳干過3 4而改變鏈條導件4 0相對於固定p 4 2的第二或頂換檔位置，如以下所說明的。 如圖]2至]8中最佳所見的，機動化前撥鏈器安裝構 件3 2基本上包含自行車車架安裝部份5丨，前撥鏈器安裝 部份5 2，及馬達單元安裝部份5 3。自行車車架安裝部份 5 1，則撥i連器女衣邰份5 2 ,及馬達單元安裝部份5 3成整 體地形成爲單件式的單元構件。前撥鏈器安裝部份5 2及 馬達單元安裝部份5 3形成撥鏈器馬達支撐結構。 自行車車架安裝部份5 1形成爲且被配置成藉著托架 18而連接於自行車車架I#的座管16。自行車車架安裝部 份5 1包含凸出部5 4，其從機動化前撥鏈器安裝構件3 2 的第一側向外凸出至形成具有螺紋孔5 4 b的曲線狀前表面 54a的自由端部。曲線狀前表面54a形成爲且被配置成接 觸托架1 8的相應曲線狀部份，使得機動化前撥鏈器安裝 構件3 2不能相對於托架]8旋轉。緊固件或螺栓1 9之一 被旋入自行車車架安裝部份5 ]的螺紋孔5 4 b內，而其他 兩個緊固件或螺栓1 9被旋入形成於座管1 6的螺紋孔內， 使得機動化前撥鏈器安裝構件3 2經由托架1 8被固定於自 行車車架1 4。 則撥鏈器女裝邰份5 2形成爲且被配置成連接於前撥 鏈器單元3 1的撥鏈器連桿組4 1。特別是，前撥鏈器安裝 部份52具有第一及第二連桿支撐部52a及52b，其形成 爲且被配置成在二者之間界定連桿接收空間，用來接收第 -11 - 200528339 (9) 一及第二連桿4 5及4 6。因此，第一及第二連桿支撐部 52a及52b形成爲且被配置成形成前撥鏈器固定體42。第 —及第二連桿支撐部5 2 a及5 2 b的每一個包含形成第一固 定樞轉點P 3的第一樞轉軸線的第一樞銷安裝孔5 2 c，及形 成第二固定樞轉點p4的第二樞銷安裝孔5 2 d。第一及第二 連桿支撐部5 2 a及5 2 b形成爲且被配置成使得第—及第二 連桿支撐部5 2 a及5 2 b在第一樞銷安裝孔5 2 c處的間隔與 在第二樞銷安裝孔5 2 d處的間隔不同，以順應第—及第二 連桿4 5及4 6的不同尺寸。第二固定樞轉點p4的第二樞 轉軸線大致平行於第一固定樞轉點P 3的第一樞轉軸線。 界定第二固定樞轉點P4的第二樞銷安裝孔52d的第一樞 轉軸線通過螺紋孔5 4 b，如圖8中最佳所見的。 馬達單元安裝部份5 3形成爲且被配置成連接於前撥 鏈器馬達單元3 3。馬達單元安裝部份5 3包含多個（三個 )‘ /T文孔5 3 a ’其形成馬達單元安裝部份5 3的多個安裝 部。馬達單元安裝部份5 3也包含輸出軸切口 5 3 b，其具 有大致平行於前撥鏈器安裝部份5 2的第一及第二固定樞 轉點P 3及P4的樞轉軸線的中心軸線。馬達單元安裝部份 5 3的輸出軸切口 5 3 b是由馬達單元安裝部份$ 3的材料環 輪的孔。馬達單兀安裝部份5 3另外包含銷安裝孔53c， 而彈簧安裝銷5 5安裝在銷安裝孔5 3 c中。 現在參考圖2，7，及3 6至4 7，前撥鏈器馬達單元 j j基本上包含彳殷鏈窃馬達單元支撐結構6 ](圖2，7，3 6 ’及3 9至4 7 )，撥鏈器馬達6 2 (圖3 7及3 8 )，馬達驅 -12 - 200528339 (10) 動系63 (圖37及38 )，及位置控制裝置64 (圖 )。前撥鏈器馬達單元3 3被安裝於形成撥鏈器 的馬達單元安裝部份5 3。前撥鏈器馬達單元3 3 ； 連桿組34及撥鏈器連桿組4]而操作性地連接於; 4 〇。如此，前撥鏈器馬達單元3 3的被換檔單元2 成鏈條導件40在低與頂換檔位置之間移位。 撥鏈器馬達單元支撐結構6 1基本上包含馬這 殼或殼體71 (圖39至43)及馬達單元蓋件72( 47)。罩殻71及蓋件72形成爲且被配置成圍封石 鏈器馬達6 2及馬達驅動系6 3。較佳地，罩巧7 } 7 2是由重量輕的剛性材料例如硬質塑膠材料建構。 如圖3 7至3 9中所見的，罩殼7 1包含用來共 撐前撥鏈器馬達單元3 3的凹部7 1 a。罩殼7丨也专 齒輪軸支撐孔7 1 b及7〗c，及形成爲且被配置成^ 驅動系6 3的輸出軸孔7 1 d。 如圖3 8中所見的，撥鏈器馬達62桃

欺女裝J 途單元支撐結構6】的罩殻7〗。撥鏈器 ^ ^ ill 6 2 源或發電機供電的可逆電馬達。撥鏈器 %逶 6 2 繩而電連接於換檔單元2 〇，且藉著另_ _ _ 笔線紐 於電源（電池源或發電機）。撥鏈器馬 礙 62 | 地連接於馬達驅動系6 3的驅動軸7 5。说、、 ' 」逆電眉 鏈器馬達6 2爲已知的。因此，此處不 #細討ί 鏈器馬達62。 如圖3 7及。8中所見的，馬達驅動系 36 及 37 B達支座 f著馬達 I條導件 |操作造 [單元罩 圖4 4至 :支撐撥 及蓋件 ^收及支 L含一對 :撐馬達 〖鏈器馬 ;由電池 丨著電線 ‘電連接 「操作性 i例如撥 :顯示撥 6 3基本上包含 -13- 200528339 (11) 蝸輪8 1，第一中間齒輪8 2，第二中間齒輪8 3，及輸出齒 輪8 4。輸出齒輪8 4被安裝在輸出軸8 5上。馬達驅動系 6 3將撥鏈器馬逹6 2的驅動軸7 5的旋轉移動經由輸出軸 S 5傳輸至馬達連桿組3 4。特別是，蝸輪8 ]被安裝在撥鏈 器馬達6 2的驅動軸7 5上，而蝸輪8 1的螺旋齒與第一中 間齒輪8 2的第一組齒嚙合。第一中間齒輪8 2具有第二組 齒，其嚙合第二中間齒輪8 3的第一組齒，而第二中間齒 輪8 3又具有第二組齒，其嚙合輸出齒輪8 4的齒。輸出齒 輪8 4被安裝在輸出軸8 5上，而輸出軸8 5又連接於馬達 連桿組3 4 °如此，馬達驅動系6 3被設置在撥鏈器馬達6 2 的驅動軸7 5與輸出軸8 5之間。 如圖4 3中所見的，輸出軸8 5藉著軸承8 6而被可旋 轉地支撑在罩殼7 1的輸出軸孔7 ；[ d中。當然，從此揭示 很明顯’軸承8 6可被安裝在機動化前撥鏈器安裝構件3 2 上而非罩殼7 1上，使得輸出軸8 5被可旋轉地支撐在機動 化前撥鏈器安裝構件3 2上。無論如何，輸出軸8 5形成爲 且被配置成I昔者=撥鏈器馬達6 2的驅動軸7 5的旋轉而繞旋 轉軸線A 1在第一旋轉位置與相反於第一旋轉方向的第二 旋轉位置之間旋轉。輸出軸8 5包含偏心驅動銷8 5 a，其 具有偏離輸出軸8 5的旋轉軸線a 1的軸線A 2。 如圖3 6及3 7中所見的，位置控制裝置64基本上包 含印刷電路板8 7，位置感測器元件8 8，光斷續器8 9，及 頂低刷感測益（彳〇 ρ ·】〇 b r υ s】]s e n s 0】·）9 〇。印刷電路板 8 7上以傳統方式形成有多個電路，用來經由換檔單元2 〇 -14 - 200528339 (12) 控制撥鏈器馬達62的操作。更明確地說，印刷電路板8 7 具有電接觸板，其以懸臂方式連接有電接觸刷8 7 a，8 7 b ，及8 7 c。這些電接觸刷8 7 a，8 7 b，及8 7 c接觸被安裝於 輸出齒輪84的頂-低刷感測器9 0。換句話說，頂-低刷感 測器9 0與輸出齒輪8 4 —起旋轉。電接觸刷8 7 a，8 7 b , 及8 7 c選擇性地接觸三個電接點。換句話說，電接觸刷 87a，87b，及87c與接點90a，90b，及90c合作，以完成 將撥鏈益馬達6 2驅動於第一旋轉方向或第二（相反）旋 轉方向的電路。輸出軸8 5的位置是藉著使用位置感測器 元件8 8及光斷續器8 9來決定。位置感測器元件8 8被安 裝在面對的中間齒輪8 2上成爲使得位置感測器元件8 8與 其一起旋轉。位置感測器元件8 8設置有由光斷續器8 9偵 測的多個在圓周上間隔開的開口。換句話說，光斷續器 8 9感測位置感測器元件8 8的開口以決定第一中間齒輪8 2 的相對位置。因爲第一中間齒輪8 2的位置直接相關於輸 出軸8 5的位置，所以輸出軸8 5的位置可容易地被決定。 如此，換檔單元2 0可根據第一中間齒輪8 2的相對位置來 決定鏈條導件4 0的位置。 參考圖]至]1，馬達連桿組3 4基本上包含驅動或馬 達連桿9 1，援助器連桿（s a v e r 1 i n k ) 9 2，援助器連桿偏 壓元件93，及位置偏壓元件94。援助器連桿92及援助器 連桿偏壓元件9 3形成卡住防護配置。馬達連桿組3 4操作 性地連接在輸出軸8 5的偏心驅動銷8 5 a與撥鏈器連桿組 41之間。此卡住防護配置形成爲且被配置成在力傳送狀 -15- 200528339 (13) 態與力越限（Ο v e r r i d e )狀態之間移動。 如圖4，6，9，1 0，及Π中所見的，驅動連桿< 成爲且相對於輸出軸8 5及撥鏈器連桿組4 ]被配置成 條導件4 0在第一換檔位置與第二換檔位置之間移位 圖2 3至2 5中特別所見的，驅動連桿9 1具有第一驅 桿端部9 1 a及第二驅動連桿端部9 1 b。第一驅動連桿 9 1 a被安裝在輸出軸8 5的偏心驅動銷8 5 a上成爲使 心驅動銷8 5 a可在形成於第一驅動連桿端部9 1 a的孔 轉。第二驅動連桿端部9 1 b藉著樞銷9 5而可樞轉地 於援助器連桿9 2。如此，當輸出軸8 5旋轉時，驅動 9 1移動或移位。驅動連桿9 1具有在第一驅動連桿 9 1 a與第二驅動連桿端部9 1 b之間延伸的縱向軸線L 動連桿9 1的縱向軸線L在鏈條導件4 0處於第一換檔 時具有第一定向（圖4及6)，並且在鏈條導件40 第二換檔位置時具有第二定向（圖9及]0 )，其中 連桿9 1的縱向軸線L的第一與第二定向被改變小於 五度。 如圖26至29中最佳所見的，援助器連桿92較 具有第一援助器連桿端部92a，第二援助器連桿端部 ，及控制或止擋凸緣9 2 c。援助器連桿9 2的第一援 連桿端部92a藉著樞銷95而可樞轉地連接於驅動連年 的第二驅動連桿端部9 i b。第二援助器連桿端部9 2 b 性地連接於撥鏈器連桿組4 1的第一或外連桿4 5。控 止檔凸緣92c從第二援助器連桿端部92b延伸，且被 )1形 將鏈 。如 動連 端部 得偏 內旋 連接 連桿 端部 。驅 位置 處於 驅動 四十 佳地 92b 助器 | 91 操作 制或 配置 -16- 200528339 (14) 成在馬達連桿組3 4被驅動至頂換檔位置時接觸頂調整 釘4 9 ’如圖]〇中所見的。因此，第二或頂調整螺釘 形成爲且被配置成藉著頂調整螺釘4 9的自由端部接觸 助器連桿9 2的控制或止檔凸緣9 2 c而改變鏈條導件4 0 對於固定體4 2的第二或頂換檔位置。 在調整前撥鏈器單元3 1時，前撥鏈器單元3 ]是藉 機動化前撥鏈器安裝構件3 2及托架]8而被安裝於車 1 4。然後’頂換檔位置是藉著將頂調整螺釘4 9調整成 使得鏈條導件4 0被設置在前鏈條輪2 2上方而被設定。 換檔位置的此調整造成外連桿4 6與援助器連桿9 2之間 相對定向被改變。特別是，頂調整螺釘4 9的調整是藉 抵 '消援助器連桿偏壓元件9 3的驅策力（亦即壓縮援助 連桿偏壓元件9 3 )而改變外連桿4 6與援助器連桿9 2 間的相對定向。一旦頂換檔位置已經被設定，低換檔位 就也被頂調整螺釘4 9的調整改變，因爲鏈條導件4 〇與 連桿4 6 —起移動。因此，低換檔位置接著藉著使用接 固定體4 2的低調整螺釘5 0來使得鏈條導件4 0被設置 較小的前鏈條輪2 3上方而被設定。換句話說，低調整 釘5 0的調整藉著進一步抵消援助器連桿偏壓元件9 3的 策力（亦即進一步壓縮援助器連桿偏壓元件9 3 )而在 條導件4 〇被設置在前鏈條輪2 3上時改變外連桿4 6與 助器連桿92之間的相對定向。 如圖3 0及3 ]中最佳所見的，援助器連桿偏壓元 9 3較佳地爲具有盤旋部份9 3 a，第一腿部9 3 b，及第二 螺 49 援 相 著 架 爲 頂 的 著 器 之 置 外 觸 在 螺 驅 鏈 援 件 腿 -17- 200528339 (15) 部9 3 c的扭轉彈簧。盤旋部份9 3 a繞將援助器連桿9 2連 接於第一或外連桿4 5的樞銷4 7定位。援助器連桿偏壓元 件9 3的第一腿部9 3 b嚙合援助器連桿9 2，而第二腿部 9 ^ c接觸撥鍵益連桿組4 ]的第一或外連桿4 5。如此，援 助器連桿9 2被偏壓於當從撥鏈器的後方觀看時繞樞銷4 7 的逆時針方向。同樣地，第一或外連桿4 5也被偏壓於當 從撥鏈器的後方觀看時繞樞銷4 7的逆時針方向。換句話 說，援助器連桿偏壓元件9 3形成爲且被配置成施加在常 態下保持驅動連桿9 1與撥鏈器連桿組4 1之間的大致剛性 連接的驅策力。因此，援助器連桿9 2可樞轉地連接於撥 鏈器連桿組4 1，並且援助器連桿偏壓元件9 3操作性地連 接在援助器連桿9 2與撥鏈器連桿組4 1之間，以將援助器 連桿9 2從力越限狀態驅策至力傳送狀態，使得大致剛性 的連接在常態下被保持在援助器連桿與撥鏈器連桿組4 1 之間。 因此，如圖]1中所見的，如果鏈條導件4 0卡在頂換 檔位置，並且馬達連桿組3 4被輸出軸8 5驅動至低換檔位 置，則援助器連桿92會抵抗援助器連桿偏壓元件93的第 一腿部93b的驅策力繞樞銷47於順時針方向（當從撥鏈 器的後方觀看時）旋轉。如此，非剛性連接藉著使用援助 器連桿92及援助器連桿偏壓元件93而形成在援助器連桿 92與撥鏈器連桿組4 1之間。換句話說，援助器連桿92 及援助器連桿偏壓元件93形成將驅動連桿9 1的第二驅動 連桿端部9〗b連接於撥鏈器連桿組4 1的非剛性連接。此 -18- 200528339 (16) 非剛性連接形成卡住防護配置。 位置偏壓元件9 4較佳地爲張力彈簧，其具有連接於 偏心驅動銷8 5 a的第一端部，及連接於馬達單元安裝部份 5 3的彈簧安裝銷5 5的第二端部。位置偏壓元件94形成 爲且被配置成使得位置偏壓元件9 4的驅策力將馬達連桿 組3 4固持於頂位置或低位置。換句話說，當馬達連桿組 3 4處於頂位置時，位置偏壓元件9 4的力的線偏離輸出軸 8 5的旋轉軸線a !，以在輸出軸8 5上施加當從撥鏈器的後 方觀看時順時針的力。但是，當馬達連桿組3 4移動至低 位置時，位置偏壓元件94的力的線爲使得逆時針的力施 加於輸出軸8 5。因此，位置偏壓元件9 4形成爲且被配置 成在馬達不再被賦能時幫助將鏈條導件4 0固持於頂或低 位置。 此處所用的以下方向術語「向前，向後，上方，向下 ，直立，水平，下方，及橫向」以及任何其他類似的方向 術語指的是配備有本發明的自行車的方向。因此，這些術 語在被用來敘述本發明時應被解讀爲相對於配備有本發明 的自行車。 此處所用的程度術語例如「大致」，「大約」，或「 近似」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅改 變的合理偏差量。這些術語應被解讀爲包含所修飾的術語 的至少± 5 %的偏差’只要其不會否定所修飾的字的意義。 雖然只選擇選定的實施例來說明本發明，但是對於熟 習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開由附隨的申 -19 - 200528339 (17) 請專利範圍所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的 改變及修正。另外，以上根據本發明的實施例的敘述只是 舉例說明用，而非限制由附隨的申請專利範圍及其等效物 所界定的本發明。 【圖式簡單說明】

圖1爲配備有根據本發明的機動化前撥鏈器總成的自 行車的側視圖。 圖2爲處於低換檔位置的圖1所示的機動化前撥鏈器 的放大側視圖。 圖3爲處於低換檔位置的圖1及2所示的機動化前撥 鏈器的放大前視圖。 圖4爲處於低換檔位置的圖1至3所示的機動化前撥 鏈器的放大後視圖。

圖5爲處於低換檔位置的圖]至4所示的機動化前撥 鏈器的頂部平面圖。 圖6爲圖1至5所示的機動化前撥鏈器的部份後視圖 ，其中固定體的一部份爲顯示目的被破除。 圖7爲處於頂換檔位置的機動化前撥鏈器的側視圖。 圖8爲處於頂換檔位置的機動化前撥鏈器的前視圖。 圖9爲處於頂換檔位置的機動化前撥鏈器的後視圖。 圖1 〇爲前撥鏈器的部份後視圖，其中固定體的一部 份爲顯示目的被破除。 圖 Π爲機動化前撥鏈器的部份後視圖，其中馬達連 -20- 200528339 (18) 桿組處於低位置，並且撥鏈器連桿組被固持成爲使得鏈條 導件維持於頂位置。 圖]2爲根據本發明的用於圖】至〗丨所示的前撥鏈器 的機動化前撥鏈器安裝構件的前立體圖。 圖I 3爲圖1 2所示的機動化前撥鏈器安裝構件的後立 體圖。 圖]4爲圖]2及]3所示的機動化前撥_器安裝構件 的前視圖。 圖1 5爲圖丨2至1 4所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的後視圖。 f 圖1 6爲圖]2至1 5所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的右側視圖。 圖1 7爲圖1 2至〗6所示的機動化前撥鏈器安裝構件 的頂部平面圖。 圖1 8爲沿圖丨5的剖切線]8 _丨8所見的圖1 2至1 7所 示的機動化前撥鏈器安裝構件的剖面圖。 圖]9爲根據本發明的用於圖1至u所示的前撥鏈器 的右或外連桿的側立體圖。 圖2 0爲圖1 9所示的右連桿的右側視圖。 圖2 1爲圖1 9及2 0所示的右連桿的後側視圖。 圖2 2爲沿圖2 1的剖切線2 2 _ 2 2所見的圖]9至2 I所 示的右連桿的剖面圖。 圖2 3爲根據本發明的用於圖]至]1所示的前撥鏈器 的馬達連桿的後視圖。 -21 - 200528339 (19) 圖24爲沿剖切線24_24所見的圖23所示的馬達連桿 的縱向剖面圖。 圖2 5爲圖2 3及2 4所示的馬達連桿的頂部端視圖。 圖2 6爲根據本發明的用於圖1至n所示的前撥鏈器 的援助器連桿的側視圖。 圖2 7爲圖2 6所示的援助器連桿的側視圖。 圖2 8爲圖2 6及2 7所示的援助器連桿的內部視圖。 圖2 9爲根據本發明的圖2 6至2 8所示的援助器連桿 的底視圖。 圖3 0爲根據本發明的用於圖1至n所示的前撥鏈器 的援助器彈簧的側視圖。 圖3 1爲圖3 0所示的援助器彈簧的視圖。 圖3 2爲根據本發明的用於圖]至】I所示的前撥鏈器 的輸出軸的軸向視圖。 圖3 3爲圖3 2所示的輸出軸的側視圖。 圖3 4爲根據本發明的安裝有輸出齒輪的輸出軸的立 體圖。 圖3 5爲安裝有輸出齒輪的輸出軸的側視圖。 圖3 6爲蓋件被移去之下的前撥鏈器馬達單元的前視 圖。 圖3 7爲馬達單元的前視圖，其中蓋件及印刷電路板 爲顯示目的被移去。 圖3 8爲馬達單元的前視圖，其中蓋件，印刷電路板 ，及感測器輪被移去以顯示前撥鏈器馬達單元的驅動系。 200528339 (20) 圖3 9爲前撥鏈器馬達單元的馬達罩殼或殼體的內部 視圖。 圖4 0爲前撥鏈器馬達單元的圖3 9所示的罩殼或殼體 的外部視圖。 圖4 ]爲前撥鏈器馬達單元的圖3 9及4 0所示的罩殼 或殼體的側視圖。 圖42爲沿圖39的剖切線42 -42所見的前撥鏈器馬達 單元的圖3 9至4 1所示的罩殼或殼體的剖面圖。 圖4 3爲附著有輸出軸及輸出齒輪的前撥鏈器馬達單 元的罩殼或殼體的下方部份的放大部份剖面圖。 圖44爲前撥鏈器馬達單元的蓋件的前立體圖。 圖45爲圖44所示的前撥鏈器馬達單元的蓋件的前視 圖。 圖46爲圖44及45所示的前撥鏈器馬達單元的蓋件 的內部視圖。 圖4 7爲前撥鏈器馬達單元的蓋件的剖面圖。 【主要元件符號說明】 ]0 自行車 1 2 機動化前撥鏈器總成 1 4 自行車車架 1 6 座管 ]8 托架 ]9 緊固件或螺栓 -23- 200528339 (21) 20 電子換檔單元 2 1 鏈條 2 2 前鏈輪或鏈條輪 23 前鏈輪或鏈條輪 2 4 自行車驅動系 3 1 機動化前撥鏈器單元 32 機動化前撥鏈器安裝構件 3 3 前撥鏈器馬達單元 3 4 馬達連桿組 40 鏈條導件 4 0 a直立換檔板 4 0 b直立換檔板 4 0 c板件 4 0 d板件 4 1 撥鏈器連桿組 4 2 固定體 4 3 樞銷 4 4 樞銷 4 5 第一或外連桿 4 5 a第一端部 4 5 b第二端部 4 5 c螺紋孔 4 5 d螺紋孔 4 6 第二或內連桿 -24 200528339 (22) 4 6a 第 — 端 部 46b 第 一 端 部 4 7 樞 銷 48 樞 銷 49 頂 位 置 調 整 螺 釘 5 第二 二或 頂 調 整 螺 釘 5 0 低 位 置 調 整 螺 釘 9 第- -或 低 調 整 螺 釘 5 1 白 行 車 車 架 安 裝 部 份 5 2 • Λ·八 刖 撥 鏈 器 安 裝 部 份 5 2a 第 一 連 桿 支 撐 部 5 2b 第 二 連 桿 支 撐 部 5 2c 第 一 樞 銷 安 裝 孔 52d 第 二 樞 銷 安 裝 孔 5 3 馬 達 單 元 安 裝 部 份 5 3a 螺 紋 孔 5 3b 輸 出 軸 切 □ 5 3c 銷 安 裝 孔 54 凸 出 部 5 4a 曲 線 狀 前 表 面 54b 螺 紋 孔 5 5 弓早 簧 安 裝 銷 6 1 撥 鏈 αα 益 馬 達 單 元 支 撐結構 62 撥 鏈 器 馬 達 63 馬 達 驅 動 系 64 位 置 控 制 裝 置 -25- 200528339 (23) 7 1 馬 達 卩口 早 元 罩 殼或 7 1a 凹 部 7 1 b 圈 輪 軸 支 撐 孔 7 1c 輪 軸 支 撐 孔 7 1 d 輸 出 軸 孔 72 馬 達 單 元 芸 JXEX 件 7 5 驅 動 軸 8 1 蝸 輪 82 第 一 中 間 Τλαϊ 固 輪 83 第 二 中 間 輪 84 輸 出 7λα[ 輪 85 輸 出 軸 8 5a 偏 心 驅 動 銷 86 軸 承 87 印 刷 電 路 板 8 7a 電 接 觸 刷 87b 電 接 觸 刷 87c 電 接 觸 刷 88 位 置 感 測 器 元件 89 光 斷 續 器 90 頂 -低刷感測器 90a 接 點 90b 接 點 90c 接 點 -26 200528339 (24) 9 1 驅 動 或 馬 達 連 桿 9 ] a 第 —· 驅 動 連 桿 端 部 9 1 b 第 二 驅 動 連 桿 端 部 92 援 助 πα 益 連 桿 92a 第 一 援 助 器 連 桿 丄山 部 92b 第 二 援 助 UU 連 桿 端 部 92c 控 制 或 止 擋 凸 緣 93 援 助 au 連 桿 偏 壓 元 件 93a 盤 旋 部 份 93b 第 一 腿 部 93c 第 二 腿 部 94 位 置 偏 壓 元 件 95 樞 銷 A】 旋 轉 軸 線 a2 軸 線 L 縱 向 軸 線 Pi 第 一 偏 移 樞 轉 點 p2 第 二 偏 移 樞 轉 點 P3 第 一 固 定 樞 轉 點 p4 第 二 固 定 樞 轉 點

Claims (1)

1. 200528339 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種機動化自行車前撥鏈器總成，包含： 馬達單元，其具有形成爲且被配置成在第一旋轉位置 與第二旋轉位置之間旋轉的輸出軸； 前撥鏈器，其操作性地連接於該輸出軸，該前撥鏈器 包含固定體，鏈條導件，及操作性地連接在該固定體與該 鏈條導件之間的撥鏈器連桿組；及 馬達連桿組，其操作性地連接在該輸出軸與該撥鏈器 連桿組之間，以回應該輸出軸的旋轉來移動該鏈條導件； 該馬達連桿組包含卡住防護配置，該卡住防護配置形 成爲且被配置成在力傳送狀態與力越限狀態之間移動。 2 .如申請專利範圍第1項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 該輸出軸包含偏離該輸出軸的旋轉軸線的偏心驅動銷 〇 3 .如申請專利範圍第1項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 該卡住防護配置包含可樞轉地連接於該撥鏈器連桿組 的援助器連桿，及操作性地連接在該援助器連桿與該撥鏈 器連桿組之間的偏壓元件，以將該援助器連桿從該力越限 狀態驅策至該力傳送狀態，使得剛性連接在常態下被保持 在該援助器連桿與該撥鏈器連桿組之間。 4 .如申請專利範圍第3項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 -28- 200528339 (2) 該偏壓元件爲具有盤旋部份的扭轉彈簧，該盤旋部份 繞形成在該援助器連桿與該撥鏈器連桿組之間的樞轉軸線 被定位 ϋ 5 .如申請專利範圍第3項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 該馬達連桿組進一步包含可樞轉地連接在該援助器連 桿與該輸出軸之間的驅動連桿。 6 ·如申請專利範圍第5項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 該輸出軸包含偏離該輸出軸的旋轉軸線的偏心驅動銷 〇 7 .如申請專利範圍第5項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 該前撥鏈器進一步包含機械調整裝置，該機械調整裝 置形成爲且被配置成改變該鏈條導件相對於該固定體的第 一及第二換檔位置中的至少一個。 8 .如申請專利範圍第7項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 5¾機械gill整裝置形成爲且被配置成改變該鏈條導件相 對於該固定體的該第一換植位置以及該第二換槍位置二者 Ο 9·如申請專利範圍第8項所述的機動化自行車前撥鏈 器總成，其中 該機械調整裝置包含第一調整螺釘，該第一調整螺釘 -29- 200528339 (3) 形成爲且被配置成改變該鏈條導件相對於該固定體的該第 一換檔位置。 1 0 .如申請專利範圍第 9項所述的機動化自行車前撥 鏈器總成，其中 該機械調整裝置進一步包含第二調整螺釘，該第二調 整螺釘形成爲且被配置成改變該鏈條導件相對於該固定體 的該第二換檔位置。 1 1 .如申請專利範圍第1項所述的機動化自行車前撥 鏈器總成，其中 該前撥鏈器進一步包含機械調整裝置，該機械調整裝 置形成爲且被配置成改變該鏈條導件相對於該固定體的第 一及第二換檔位置中的至少一個。 1 2 .如申請專利範圍第11項所述的機動化自行車前撥 鏈器總成，其中 該機械調整裝置形成爲且被配置成改變該鏈條導件相 對於該固定體的該第一換檔位置以及該第二換檔位置二者 〇 1 3 .如申請專利範圍第]1項所述的機動化自行車前撥 鏈器總成，其中 該機械調整裝置包含第一調整螺釘，該第一調整螺釘 形成爲且被配置成改變該鏈條導件相對於該固定體的該第 一換檔位置。 ]4 .如申請專利範圍第]3項所述的機動化自行車前撥 鏈器總成，其中 -30- 200528339

   的該第二換檜位置。 一步包含第二調整螺釘，該第二調 成改變該鏈條導件相對於該固定體 項所述的機動化自ίτ車前j杂 鏈器總成，其Φ

   • 請專利範圍第11項所述的機動化自行車節 鏈器總成，其中 撥 範圍第]1項 該機械調整裝置包含調整螺釘，該調整螺釘以螺紋連 接S、β馬達連桿組及該撥鏈器連桿組中的一個，而該敕 u釘的自由ί而部接觸該馬達連桿組及該撥鏈器連桿組中# 調整螺釘不以螺紋連接的一個。 Μ 1 7 ·如申請專利範圍第1 1項所述的機動化自行齑< 艰刖撥 鏈器總成，其中 該輸出軸包含偏離該輸出軸的旋轉軸線的偏心驅動銷 〇 1 8 .如申請專利範圍第]項所述的機動化自行車前撥 鏈器總成，其中 該馬達單元進一步包含具有驅動軸的馬達’及連接在 該驅動軸與該輸出軸之間的驅動系。 1 9.如申請專利範圍第]8項所述的機動化自行車前捧 -31 - 200528339 (5) 鏈器總成，其中 該輸出軸包含偏離該輸出軸的旋轉軸線的偏心驅動銷 -32-