TW201341254A - 用於腳踏車構件之模組化連接器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種腳踏車，其包含一車架、包含一電源之一電路及一電連接器。該電連接器包含由具有一第一組態之一第一端子界定之一第一端口，及由具有互補於該第一組態之一第二組態之一第二端子界定之一第二端口。該電連接器進一步包含：一第三端口，其不同於該等第一及第二端口；複數個貫通導體，其自該第一端口延伸至該第二端口以將該電連接器連接至該電路；及至少一側向導體，其提供自該第一端口至該第三端口之一電連接。

Description

用於腳踏車構件之模組化連接器

本發明係關於腳踏車，且特定言之，本發明係關於包含用於腳踏車上之構件之電連接器之該等腳踏車。

通常，藉由安裝至一曲軸之踏板而推動腳踏車。一典型曲軸裝備兩個曲柄，其使一端各支撐一踏板且在另一端鄰近處與一心軸耦合。該等曲軸將由一騎乘者施加於踏板上之能量轉換為腳踏車之前向運動。曲軸通常包含一或多個鏈輪，其嚙合一鏈條以將曲軸之旋轉運動轉移至後輪。

一些腳踏車(通常被稱為「電動腳踏車(e-bike)」)包含電構件，諸如資料顯示器、電源供應器、控制器、煞車桿開關、電動馬達等等。此等構件之部分通常安裝於手把上或手把附近。例如，既有電動腳踏車通常具有配有一單一電纜之一主控制單元(例如顯示器)，該電纜連接至電源供應器及電動馬達或控制器。通常，一輪轂連接至電源供應器及/或控制單元以將電力分配至腳踏車上之構件。

通常，一腳踏車包含若干構件，所以輪轂具有包含一輸入端(例如用於電纜)及若干輸出端之一本體。一電纜或連接器自各構件選路至輪轂上之輸出端之一者以將構件電連接至電源供應器。腳踏車之一些構件無法連接至輪轂，此係因為輪轂沒有可供大量構件使用之足夠輸出端或因為一連接不被期望。因此，連接至此等構件之電纜自由懸 垂於腳踏車上。

在一些建構中，本發明提供一種腳踏車，其包含一車架、包含一電源之一電路及一電連接器。該電連接器包含由具有一第一組態之一第一端子界定之一第一端口，及由具有互補於該第一組態之一第二組態之一第二端子界定之一第二端口。該電連接器進一步包含：一第三端口，其不同於該等第一及第二端口；複數個貫通導體，其自該第一端口延伸至該第二端口以將該電連接器連接至該電路；及至少一側向導體，其提供自該第一端口至該第三端口之一電連接。

在另一建構中，本發明提供一種電連接器，其包含一本體，該本體具有由具有一第一組態之一第一端子界定之一第一端口、由具有互補於該第一組態之一第二組態之一第二端子界定之一第二端口及不同於該等第一及第二端口之一第三端口。該電連接器亦包含自該第一端口延伸至該第二端口之複數個貫通導體及提供自該第一端口至該第三端口之一電連接之至少一側向導體。

在另一建構中，本發明提供一種腳踏車，其包含一車架、包含一電源之一電路及複數個電連接器。各電連接器包含具有一第一端口、一第二端口及一第三端口之一本體。各第一端口可與任何第二端口連接。各電連接器亦包含：複數個貫通導體，其自該第一端口延伸至該第二端口以將該電連接器連接至該電路；及一側向導體，其提供自該第一端口至該第三端口之一電連接。該腳踏車亦包含：一第一電構件，其連接至該複數個連接器之一第一電連接器之該第三端口；及一第二電構件，其連接至該複數個連接器之一第二電連接器之該第三端口。該第一電連接器之該側向導體電耦合至該第二電連接器之該複數個貫通導體之至少一者。

將藉由考量[實施方式]及附圖而明白本發明之其他態樣。

10‧‧‧腳踏車

15‧‧‧前輪

20‧‧‧車架

25‧‧‧操縱總成

30‧‧‧手把

35‧‧‧桿

40‧‧‧煞車桿

42‧‧‧開關

45‧‧‧變速桿

50‧‧‧資料顯示器

60‧‧‧USB器件

65‧‧‧電路

70‧‧‧控制器

75‧‧‧遠端控制

80‧‧‧電連接器

80a‧‧‧第一電連接器

80b‧‧‧第二電連接器

80c‧‧‧第三電連接器

85‧‧‧前燈

90‧‧‧後燈

95‧‧‧充電端口

100‧‧‧馬達

105‧‧‧上管

110‧‧‧下管

115‧‧‧第一末端端子

120‧‧‧第二末端端子

125‧‧‧本體

130‧‧‧第一端口

135‧‧‧第二端口

140‧‧‧第三端口

145‧‧‧接觸件

146‧‧‧外部圓周表面

147‧‧‧外部表面

148‧‧‧內部圓周表面

149‧‧‧內部表面

150‧‧‧電纜

155‧‧‧角度

160‧‧‧貫通導體

165‧‧‧側向導體

圖1係包含體現為本發明之電構件、一電路及複數個電連接器之一腳踏車之一部分之一透視圖。

圖2係包含連接至構件之電連接器之電路之一示意圖。

圖3係電路中之電連接器之一分解圖。

圖4係繪示配置成一第一組態之電連接器之一側視圖。

圖5係繪示配置成一第二組態之電連接器之一側視圖。

圖6係繪示兩個電連接器之間之連接之該等連接器之一分解圖。

在詳細解釋本發明之任何實施例之前，應瞭解：本發明不使其應用受限於以下描述中所闡述或以下圖式中所繪示之構件之建構及配置之細節。本發明適用於其他實施例，且能夠以各種方式實踐或實施本發明。

圖1繪示一腳踏車10之一部分，其包含一前輪15、一後輪(圖中未展示)、一車架20及具有一手把30及一桿35之一操縱總成25。煞車桿40附接至手把30之相對端且連接至各自前煞車及後煞車(圖中未展示)。各煞車桿40包含在致動煞車桿40時閉合之一開關42(參閱圖2)。此外，變速桿45耦合至手把30且與各自前變速器及後變速器(圖中未展示)連通。

參考圖1及圖2，一電腦或資料顯示器50(例如一ANT+器件)附接至腳踏車10之桿35，且一USB器件60耦合至手把30。腳踏車10亦包含：一電路65，其具有含耦合至車架20之一電源(例如電池)之一控制器70；一遠端控制75，其耦合至手把30；及複數個電連接器80，其位於控制器70與遠端控制75之間，電連接器80將煞車桿40、顯示器50及USB器件60電連接至電路65。USB器件60可例如用於給可或不可耦合至腳踏車10之其他電構件(例如蜂巢式電話、音樂播放器等等)充電。

如圖2中所繪示，腳踏車10亦可包含一前燈85及一後燈90，其電連接至電路65以經由控制器70而接收電力。一充電端口95設置於車架20中以允許控制器70與一外部電源(圖中未展示)之間之連接，使得控制器70可被充電。一馬達100連接至電路65以尤其充當將電力提供至電路65(例如控制器70、USB器件60)之一發電機以在牽拉煞車桿40之一者時進行充電。

返回參考圖1，電路沿著腳踏車10之一上管100且電連接器80位於電路65中之手把30鄰近處，但電路65及連接器80可位於腳踏車10上之任何合適位置處(例如，位於車架20之一下管110、座管(圖中未展示)等等處)。參考圖3至圖5，電路65具有最接近於遠端控制75之電連接器80之一側上之一第一末端端子115及最接近於控制器70之電連接器80之另一側上之一第二末端端子120。

圖1至圖5展示：電路65包含三個電連接器80(即，一第一連接器80a、一第二連接器80b及一第三連接器80c)，其各與腳踏車10上之一特定電構件(例如煞車桿40、資料顯示器50及USB器件60)關聯且彼此連接成一同軸(即，串聯)組態。例如，參考圖2至圖4，第一連接器80a與煞車桿40關聯且連接至煞車桿40，第二連接器80b與顯示器50關聯且連接至顯示器50，且第三連接器80c與USB器件60關聯且連接至USB器件60。

各電連接器80包含一本體125，其具有由一第一端子界定之一第一端口130、由一第二端子界定之一第二端口135及一第三端口140。一般而言，各第一端口130具有可與任何第二端口135連接之一第一組態，第二端口135具有互補於該第一組態之一第二組態。該第一端子可相對於本體125旋轉且具有內螺紋，而該第二端子具有外螺紋。連接器80之該等第一及第二端子可代以包含其他互補組態，諸如一插頭與插座組態。此外，各第一及第二端子包含一組接觸件145(例如5個 接觸件)，其設置成一預定配置以界定一通用連接，使得額外連接器80可添加至電路65或使得一或多個連接器80可自電路65移除。

圖6繪示兩個連接器80之間之預定配置(即，實體及電連接)之一實例。特定言之，由一插座接觸配置(例如五邊形配置)界定第二連接器80b之第一端口130，且由與該插座接觸配置配合之一插頭接觸配置界定第一連接器80a之第二端口135。第一端口130之該插座接觸配置具有接合至外部斜切或平坦表面147之一曲形外部圓周表面146，外部圓周表面146與外部斜切或平坦表面147彼此周向鄰接。第二端口135之該插頭接觸配置具有接合至內部斜切或平坦表面149之一曲形內部圓周表面148，內部圓周表面148與內部斜切或平坦表面149彼此周向鄰接。

第一端口130之外部圓周表面146與第二端口135之對應內部圓周表面148配合。同樣地，第一端口130之外部斜切表面147與第二端口135之對應內部斜切表面149配合。外部圓周表面146及內部圓周表面148與內部表面149及外部表面147彼此協作，使得第一連接器80a與第二連接器80b可沿唯一方向實體及電互連。所繪示之互連配置避免可以使得錯誤接觸件145彼此電連通之一方式連接連接器80之可能性。

此外，儘管圖6已繪示第一連接器80a與第二連接器80b之間之預定配置，但明顯地：此連接適用於電路65中之全部連接器80，使得連接通用於所有連接器80。此外，使各自連接器80之接觸件145適當對準以避免接觸件145之間之不當電連接之兩個連接器80之間之其他實體及電配置皆為可能且本文中可考量。

如圖2及圖4中所展示，第一、第二及第三連接器80a至80c彼此連接以呈一末端對末端關係。特定言之，第一連接器80a之第一端子(其最鄰近於遠端控制75)耦合至第一末端端子115。第一連接器80a之第二端子耦合至第二連接器80b之第一端子。以一類似方式，第二連接 器80b之第二端子耦合至第三連接器80c之第一端子，且第三連接器80c之第二端子(其最鄰近於控制器70)耦合至第二末端端子120以完成控制器70與遠端控制75之間之電路65。

第三端口140不同於第一端口130及第二端口135。所繪示之第三端口140包含一電纜150，其自本體125之第一端口130與第二端口135之間之一位置延伸以將構件連接至電路65。第三端口140可代以包含端子(例如一插頭或插座連接、一螺紋連接等等)以取代用於將構件連接至電路65之電纜150。

參考圖3，第三端口140定向成相對於本體125成一非零角度155。更具體而言，電纜150相對於本體125之角度155為約45度。儘管使電纜150定向成相對於本體125成一90度角係可行的且可接受，但較佳的是：電纜150可定向成小於90度之一角度(例如30度至60度)，使得電纜150可大體上導引朝向關聯構件。

參考圖2、圖4及圖5，各連接器80包含自第一端口130延伸至第二端口135以將電連接器80連接至電路65之剩餘者之複數個貫通導體160。貫通導體160通常為與電路65關聯之通用導體(例如電力導體、接地導體、匯流排導體等等)，但亦可將待傳遞之專用信號提供至會將信號導引至一第三端口140之其他連接器。各連接器80亦包含具有自第一端口130至第三端口140之一電連接以將關聯構件電連接至電路65之剩餘者之側向導體165。例如，第一連接器80a及第三連接器80c各包含兩個側向導體165，而第二連接器80b包含三個側向導體165。根據需要，連接器80可具有使電力及信號傳送通過電路65之任何所需數量之貫通導體160及側向導體165。

參考圖2及圖4，第二連接器80b及第三連接器80c之側向導體165電耦合至貫通導體160之至少若干者，使得與貫通導體160關聯之信號及/或電力可傳遞至鄰近連接器80及電路65之剩餘者。另一方面，因 為來自煞車桿40之信號無需與其他構件分享，所以第一連接器80a之側向導體165與貫通導體160電隔離。設置於電路65中之連接器80是否具有電連接至貫通導體160或與貫通導體160隔離之側向導體165取決於被連接構件之類型及電路65之所要組態。

如圖2及圖4中所展示，第一、第二及第三連接器80a至80c依一第一順序或配置放置於電路65中(即，自右至左為：第一連接器80a(煞車桿)-第二連接器80b(顯示器50)-第三連接器80c(USB器件60))。在此配置中，第二連接器80b及第三連接器80c之兩條貫通導體160終止於第二連接器80b之第一端子及第三連接器80c之第二端子。換言之，電連接於第二連接器80b與第三連接器80c之間之此等兩個貫通導體160係與第一連接器80a電隔離。實際上，在此配置中，此等兩個貫通導體160係與全部其他構件電隔離，且因此不提供有用功能。

圖5展示連接器80之一替代第二順序或配置(即，自右至左為：第二連接器80b(顯示器50)-第三連接器80c(USB器件60)-第一連接器80a(煞車桿))。在此配置中，兩條第二連接器80b及第三連接器80c之與各自連接器80b、80c之構件無關聯之貫通導體160電耦合至第一末端端子115及第一連接器80a。更具體而言，兩條貫通導體160延伸穿過第二連接器80b及第三連接器80c且電耦合至第一連接器80a之側向導體165，使得來自煞車桿40之信號可透過第二連接器80b及第三連接器80c而傳送至電路65之剩餘者(例如，傳送至顯示器50、控制器70及/或遠端控制75)。因為煞車桿40之信號專門針對煞車桿，所以第一連接器80a之側向導體165無需連接至第一連接器80a中之貫通導體160。然而，第一連接器80a可包含電耦合至側向導體165之貫通導體160，使得額外連接器80可將一相似信號遞送至電路65之剩餘者。如可自以上繪示明白，無論三個連接器80a至80c之順序如何，煞車桿40之電路均會被提供。

為將一電連接器80添加至電路65，一使用者暫時將第一、第二及第三連接器80a至80c之一末端與一鄰近端子解耦合。接著，該使用者將額外連接器80連接至斷接端子以完成電路65。為移除一電連接器80，該使用者將第一、第二及第三連接器80a至80c之一或多者與兩個鄰近端子解耦合，接著，使該等鄰近端子彼此附著以完成電路65。可在不影響電路65之穩定性及不必改變或重新設計保留於電路65中之構件之情況下同時添加或移除若干連接器80。

電連接器80提供可經擴張或收縮(即，電路65中具有更多或更少連接器80)以在腳踏車10上收納大量電構件且在腳踏車10上沒有無用連接器80或電纜150之一模組化隨插即用(plug-and-use)裝置。各模組化連接器80中之貫通導體160及側向導體165提供構件之間之一通用電連接，使得一使用者可依任何順序安裝連接器80且不影響腳踏車10上之操作或資料轉移。此外，各第一端子及第二端子處之接觸件145之預定配置防止鄰近連接器80之間及連接器80與第一末端端子115及第二末端端子120之間之不當電連接。

以下申請專利範圍中闡述本發明之各種特徵及優點。

10‧‧‧腳踏車

15‧‧‧前輪

20‧‧‧車架

25‧‧‧操縱總成

30‧‧‧手把

35‧‧‧桿

40‧‧‧煞車桿

45‧‧‧變速桿

50‧‧‧資料顯示器

60‧‧‧USB器件

65‧‧‧電路

75‧‧‧遠端控制

80‧‧‧電連接器

105‧‧‧上管

110‧‧‧下管

Claims (20)

1. 一種腳踏車，其包括：一車架；一電路，其包含一電源；一電連接器，其包含由具有一第一組態之一第一端子界定之一第一端口、由具有互補於該第一組態之一第二組態之一第二端子界定之一第二端口及不同於該等第一及第二端口之一第三端口；複數個貫通導體，其自該第一端口延伸至該第二端口以將該電連接器連接至該電路；及至少一側向導體，其提供自該第一端口至該第三端口之一電連接。
2. 如請求項1之腳踏車，其進一步包括耦合至該車架且在該第三端口處電耦合至該電路之一電構件。
3. 如請求項1之腳踏車，其中該腳踏車包含複數個電連接器，且其中一電連接器之該第一端子附接至另一電連接器之該第二端子。
4. 如請求項3之腳踏車，其中該複數個電連接器連接以呈末端對末端關係。
5. 如請求項1之腳踏車，其中該第一端子包含內螺紋及外螺紋之一者，且該第二端子包含內螺紋及外螺紋之另一者。
6. 一種電連接器，其包括：一本體，其包含一第一端口，其由具有一第一組態之一第一端口界定，一第二端口，其由具有互補於該第一組態之一第二組態之 一第二端子界定，及一第三端口，其不同於該等第一及第二端口；複數個貫通導體，其自該第一端口延伸至該第二端口；及至少一側向導體，其提供自該第一端口至該第三端口之一電連接。
7. 如請求項6之電連接器，其中該第三端口包括一電纜。
8. 如請求項7之電連接器，其中該第三端口定向成相對於該本體成一非零角度。
9. 如請求項8之電連接器，其中該角度介於相對於該本體之約30度至約60度之間。
10. 如請求項6之電連接器，其中該至少一側向導體電耦合至該等貫通導體之至少一者。
11. 如請求項6之電連接器，其中該側向導體與該等貫通導體電隔離。
12. 如請求項6之電連接器，其中該第一端子包含內螺紋及外螺紋之一者，且該第二端子包含內螺紋及外螺紋之另一者。
13. 如請求項6之電連接器，其進一步包括電耦合至該第三端口之一電構件。
14. 如請求項6之電連接器，其中該第三端口定位於該本體上之該第一端子與該第二端子之間之一位置處。
15. 一種腳踏車，其包括：一車架；一電路，其包含一電源；複數個電連接器，各電連接器包含一本體，其具有一第一端口、一第二端口及一第三端口，各第一端口可與任何第二端口連接， 複數個貫通導體，其自該第一端口延伸至該第二端口以將該電連接器連接至該電路；一側向導體，其提供自該第一端口至該第三端口之一電連接；一第一電構件，其連接至該複數個連接器之一第一電連接器之該第三端口；及一第二電構件，其連接至該複數個連接器之一第二電連接器之該第三端口，及其中該第一電連接器之該側向導體電耦合至該第二電連接器之該複數個貫通導體之至少一者。
16. 如請求項15之腳踏車，其中該複數個電連接器連接以呈末端對末端關係。
17. 如請求項15之腳踏車，其中由具有內螺紋及外螺紋之一者之一第一端子界定該第一端口，且由具有內螺紋及外螺紋之另一者之一第二端子界定該第二端口。
18. 如請求項15之腳踏車，其中該第三端口包括一電纜。
19. 如請求項18之腳踏車，其中該電纜自該本體向外延伸成相對於該本體成約30度至約60度之間之一角度。
20. 如請求項6之電連接器，其中一電連接器之該側向導體電耦合至該電連接器之該等貫通導體之至少一者。