TW202327934A - 自行車變速器 - Google Patents

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Abstract

一種自行車變速器，其包括可安裝至一自行車車架且具有界定第一及第二平面的第一及第二側向間隔開之安裝部分的一基座構件，以及於該等平面之間經尺寸化以接收該自行車車架之一部分的一空間。一第一安裝配置界定相對於該等第一及第二平面以一銳角定向的一第一樞轉軸線。一第二安裝配置界定與該第一樞轉軸線平行的一第二樞轉軸線。一第一連桿係樞轉式連接至該第一安裝配置，且一第二連桿係樞轉式連接至該第二安裝配置。一可移動構件係樞轉式連接至該等第一及第二連桿。一電池組可安裝在該基座構件上，且與該可移動構件所支撐的一馬達電氣連接。

Description

自行車變速器
本申請案大體上關於一種自行車變速器，包括例如且不限於一自行車後變速器。
自行車變速器通常併入一自行車之一傳動系統中。一般的傳動系統亦包括一曲柄總成，其耦接至一或多個驅動鏈輪。該曲柄總成為可操作的，以驅動環繞該等驅動鏈輪中之一者安排路由或包覆的一鏈條。該鏈條亦可安排路由至該自行車之車輪中之一者，例如一後輪，其中該鏈條可銜接一或多個從動鏈輪。變速器係設置為該傳動系統之一部分。舉例而言，一變速器(例如，前變速器)可位設成鄰近於一或多個驅動鏈輪，而另一變速器(例如，後變速器)可位設成鄰近於從動鏈輪，例如鄰近於後輪。可致動變速器以選擇地使該傳動系統之鏈條在該等驅動鏈輪之間換檔，及/或選擇地使該鏈條在該等從動鏈輪中之一或多者之間換檔。使該自行車鏈條從一驅動鏈輪換檔至另一者、或者從一從動鏈輪換檔至另一者，係為了改變該傳動系統之齒輪比而進行。後變速器亦可將一張力施加至該鏈條，以收緊在該傳動系統之非驅動側上之該鏈條中的鬆弛且維持其中所欲張力。
通常，後變速器係用一變速器吊架附接至一自行車，該變速器吊架經設計來在該後變速器受衝擊時斷裂或彎曲，以便於限制對車架之損壞。舉例而言，該吊架係附接至車架，且該變速器接著可旋轉地附接至在該車架下方之該吊架。該吊架一般包括一單個凸緣，其僅從該車架之一側連接且懸伸，使其更易於故障。最近，已發展出極其耐用且堅實的自行車車架，不過使得併入一分開的吊架為必要且不方便的，其可能需要額外的維護及修復。此外，眾多自行車車架製造商可在附接一變速器吊架上提供各種形狀及操作指南。此使騎乘者在需要做一更換時，不便於尋找正確的吊架。
常用於公路自行車上的後變速器係組配有以一斜度定向之連桿組，藉此允許沿著該自行車之飛輪(cassette)的一更緊密且準確之幾何形狀。同時，可期望將一馬達或電氣組件併入該後變速器中，以便於致能齒輪之無線換檔及/或各種診斷工作。在沒有一中介吊架、同時亦維持與從動鏈輪之適當對準的情況下，與一電池組所需空間組合的緊密配置係可使得將後變速器直接連接至自行車車架為困難的。
在一態樣中，一種自行車變速器的一實施例係包括可安裝至一自行車車架的一基座構件。該基座構件包括第一及第二側向間隔開的安裝部分，其等界定第一及第二平行平面，在該等平面之間界定出一空間。該空間經尺寸化來接收該自行車車架之一部分。該等第一及第二安裝部分進一步界定一第一旋轉軸線，其正交於該等第一及第二平面延伸。該基座構件包括一第一安裝配置，其界定相對於該等第一及第二平面呈一銳角定向的一第一樞轉軸線；以及一第二安裝配置，其界定平行於該第一樞轉軸線的一第二樞轉軸線。一第一連桿係樞轉式連接至該第一安裝配置，而一第二連桿係樞轉式連接至該第二安裝配置。一可移動構件係樞轉式連接至該等第一及第二連桿。
在另一態樣中，一種自行車變速器的一實施例係包括可安裝至一自行車車架的一基座構件。該基座構件包括第一及第二側向間隔開的安裝部分，其等界定第一及第二平行平面，該等平面在其等之間界定一空間。該空間經尺寸化來接收該自行車車架之一部分，而該等第一及第二安裝部分係界定正交於該等第一及第二平面延伸的一第一旋轉軸線。該基座包括一前面，該前面具有一第一安裝配置，其界定相對於該等第一及第二平面兩者呈一銳角定向的一第一樞轉軸線；以及一第二安裝配置，其界定平行於該第一樞轉軸線的一第二樞轉軸線。一後面係包括一電池組座，其具有安置在該等第一與第二平面之間的一中心線。一通路係在該前面與該後面之間延伸。一第一連桿係樞轉式連接至該第一安裝配置，且一第二連桿係樞轉式連接至該第二安裝配置。一可移動構件係樞轉式連接至該等第一及第二連桿，其中該可移動構件包括一電動馬達。一導線，其電氣連接該電池組座與該電動馬達，其中該導線係安置在該通路中。
在另一態樣中，一種自行車變速器之一實施例可包括可安裝至一自行車車架的一基座構件，其中該基座構件包括第一及第二側向間隔開的安裝部分，其等界定第一及第二平行平面，在該等平面之間界定出一空間。該空間經尺寸化來接收該自行車車架之一部分。該等第一及第二安裝部分係界定一側向延伸的第一旋轉軸線。該基座構件進一步包括一後面及一前面，該前面具有：一第一安裝配置，其界定相對於第一及第二平面呈一銳角定向的一第一樞轉軸線；一第二安裝配置，其界定平行於該第一樞轉軸線之一第二樞轉軸線；以及一空腔，其界定在該等第一及第二安裝配置的後方。一第一連桿係樞轉式連接至該第一安裝配置。一第二連桿係樞轉式連接至該第二安裝配置。該等第一及第二連桿中之至少一者係包括可在該等第一及第二連桿相對於該等第一及第二安裝配置樞轉時在該空腔中移動的一第一端部部分。一可移動構件係樞轉式連接至該等第一及第二連桿。
變速器之各種態樣及實施例、及其使用及組裝方法可提供優於其他變速器及方法的顯著優點。舉例而言且非限制，該等安裝部分係提供該變速器在沒有一中介吊架之情況下直接安裝至一自行車車架。同時，即使在該基座構件經組配有配置來直接安裝在該自行車車架上之間隔開的安裝部分時，該變速器經組配來提供該等連桿以相對於該等安裝部分及/或一水平軸線呈一銳角定向。一電池組座及電池組亦可併入該變速器中。該等間隔開的安裝部分係提供一穩定且穩固的平台，同時於該等安裝部分下方及之間的一緻密配置中容納傾斜的連桿且支撐電池組。
前述段落已以大致介紹之方式來提供，且不意欲限制下文所呈現之申請專利範圍的範疇。各種較佳實施例、連同進一步之優點將藉由參照結合隨附圖式的以下詳細說明而得到最佳理解。
應理解的是，用語「複數個」於本文使用時意謂兩個或更多。用語「縱向」於本文使用時，意謂或關於一長度或縱向方向。用語「側向」於本文使用時意謂位於、引導朝向、或行進於一側對側或軸向方向8。用語「耦接」意謂連接或銜接，不論直接地或間接地，例如有一中介構件，且不要求該銜接為固定或永久的，儘管其可為固定或永久的。用語「第一」、「第二」等，如於本文使用時，並非意欲分派給如此稱呼的一特定組件，而單純是以所述數值順序來提及此等組件，意謂被稱呼為「第一」的一組件稍後可為一「第二」此等組件，取決於其被提及的順序。亦應理解的是，「第一」及「第二」之稱呼未必意謂如此稱呼的兩個組件或量值是不同的，意謂例如一第一方向可與一第二方向相同，每一者可簡單施用於不同組件。用語「上」、「下」、「後」、「前」、「頭」、「尾」、「直立」、「水平」、「右」、「左」、「內側」、「外側」及其變化或衍生詞，係指圖1中所示一範例性自行車150的定向，其係以一使用者坐在其上的視角而言，例如，一「內側」組件或特徵係更接近於在一方向201上延伸之自行車之一直立中間平面。用語「橫越」意謂非平行的。用語「外」及「向外」係指面向遠離一集中位置的一方向或特徵，例如，短語「徑向向外」、「徑向方向」及/或其衍生詞係指偏離例如如圖1及5所示之飛輪3的一旋轉軸線152或由一變速器界定之一空間的一中平面之一集中區位的一特徵。反之，用語「朝內」及「向內」係指面向該集中或內部區位的一方向。用語「次總成」係指複數個組件的一總成，而次總成能夠進一步組裝成其他次總成及/或諸如自行車150之一最終總成。 自行車：
圖1例示一人力載具的一範例。在此範例中，該載具為自行車150的一可能類型，諸如一公路自行車。該自行車150具有一車架2、靠近該車架2之一前端的一把手154、以及用以支撐一騎乘者於該車架2之一頂部上方的一座椅或鞍座156。該自行車150具有由支撐該車架2之前端的一前叉次總成160所承載的一第一或前輪158。該自行車150亦具有支撐該車架2之一後端的一第二或後輪162，其包括在一接合部或頂點(另稱為該車架2之一轉角部分167)處連接至一對後上叉(seat stay) 165的一對後下叉(chain stay) 164，其中該轉角部分167具有沿著軸線152定向的一通孔(亦參見圖5及7)。該自行車150亦具有一傳動系統168，其具有一曲柄總成166，該曲柄總成可經由一自行車鏈條4操作式耦接至一後飛輪3 (另稱為一從動鏈輪總成)、靠近提供該後輪162之一旋轉軸線的輪轂302。該曲柄總成166包括至少一個且一般是兩個曲柄臂170及踏板176，連同一前鏈環總成172或驅動鏈輪總成一起。一曲柄心軸或軸桿可連接該等兩個曲柄臂。該曲柄軸桿係界定出該鏈環總成172的一中心旋轉軸線174。該曲柄總成亦可包括其他組件。
一後齒輪變換裝置，諸如一後變速器180，係安置在後輪162處，用以移動自行車鏈條4遍行於飛輪3的不同鏈輪之間。在一實施例中，一前齒輪變換裝置或前變速器181，可設置來移動該鏈條4遍行於鏈環總成的多個鏈輪之間。在所例示之範例中，鞍座156被支撐於一座桿178上，其具有被接收於車架2之一車架座管179之一頂部中的一端部部分。
在圖1中，顯示自行車150之一正常騎乘或向前移動的方向201。雖然圖1中所繪示的自行車150為一公路自行車，但後齒輪變換裝置或後變速器180、包括本文所揭露之特定實施例及範例、以及替代實施例及範例係可實行於其他類型的自行車上。
參看圖1至5，該後變速器180可包括一罩籠總成9，其可移動地耦接至一基座構件5。該罩籠總成9可相對於該基座構件5在相反的第一及第二平移方向(例如，內側及外側)上移動。該罩籠總成9亦可相對於一可移動構件600及該基座構件5繞著一側向延伸的軸線153在相反的第一及第二旋轉方向(例如，順時針及逆時針旋轉)上移動，或者可相對於該基座構件5以一平移與旋轉的組合移動。特別地，該罩籠總成9係用在一側向方向上延伸且界定旋轉軸線153的一緊固件，來可旋轉地連接至該可移動構件600。該罩籠總成可環繞該緊固件之軸線153順時針旋轉以收緊在鏈條4中之鬆弛，該鏈條係與飛輪3、一上鏈條滑輪23及一下鏈條滑輪22銜接。該等上及下鏈條滑輪23、22可旋轉地連接至該罩籠總成9。該罩籠總成9可包括固接至一內罩籠25之一外罩籠24中之一者或兩者，其係例如用經組配為螺釘、一扣合件及/或其他已知合適之固接裝置的緊固件29、30。 基座構件：
參看圖1至5及16，後變速器180包括基座構件5，另稱為b關節，其可用一配接器310來附接至自行車車架2。在一實施例中，該配接器310包括一緊固件，諸如一螺栓304，其螺紋式銜接將輪轂302、車輪162及飛輪3支撐於該車架2上的一貫通軸300。在以一逆時針方向旋轉的一實施例中，該螺栓304係具有由該軸300銜接的內部螺紋。該螺栓304延伸通過一襯套312，其銜接且安置在安裝部分332之孔洞360中。該襯套312係支撐在該螺栓304上的該安裝部分332。該襯套312可由一非金屬材料製成以減少任何軋軋噪音。一墊圈314或軸擋止件係藉由被接收在形成環繞於該墊圈314之一內圓周周緣之凹部318中的隆起部分，來與一襯套316不可旋轉地銜接。該襯套316係安裝成通過且在該車架之轉角部分的開口中。一螺母320或墊圈係安置在該襯套之端部處，且包括界定一對擋止件414及在其間之一圓周凹部416的一凸緣。該螺栓304係與該螺母320螺紋式銜接。一彈簧322在該螺栓304未被擰緊時，將該螺母320偏壓遠離該車架2。該螺母320包括在該螺栓304被擰緊時按壓至該車架2中的一滾花表面，且藉此固定該螺母320之角度位置。在該螺母320上之兩個突起元件或擋止件414係限制該基座構件5相對於該車架2之角度移動範圍。一旦與該貫通軸300銜接，該螺栓304、螺母320及墊圈314即相對於該車架2為不可旋轉的。該基座構件5係用配接器來可移開地耦接至該車架2，但係繞著該軸線152周圍相對於該配接器310及車架2自由地樞轉或旋轉。
在一實施例中，且參看圖2A-16，基座構件5在該基座構件之一頂部連接端21處係組配有第一及第二安裝部分330、332。該等安裝部分330、332在一實施例中可組配成第一及第二臂334、336，其等從該基座構件5之一底部殼體部分338向上延伸。該等安裝部分或臂係在一側向軸向方向8上彼此間隔開且在其等間界定一空間350。如於圖10中所見，該空間350具有一寬度(W1)，其經尺寸化來接收自行車車架2的一部分，該部分係顯示為後上叉165及後下叉164的一接合部、或該車架2之轉角部分167。該等第一及第二安裝部分330、332各自具有開口360、362，其等部分地界定側向延伸的旋轉軸線152。在一實施例中，該旋轉軸線152具有一水平定向，例如在自行車係在一正立騎乘位置時。該等安裝部分330、332各自沿著一對相對的內面或表面368、370界定一平面364、366。在一實施例中，該等平面364、366以及面或表面368、370係具有平行的一直立定向。應理解，在一實施例中，該等面或表面可非為平行或平面的，但該等面仍可界定源自於或正切於彼此間隔開的該等面上之點的一對平行及/或直立的平面。以此方式，該等表面仍界定理論上的平行平面。該等安裝部分330、332亦具有在相反方向上背對彼此遠離的外面或表面372、374，其中該等外面係界定該連接端的一總寬度(W2)。如圖10所示，舉例而言，該等外表面可不為平行的，其中該外表面或面372位於一直立平面中，而該外表面或面374係相對於一直立平面界定出一角度Ѳ。在一實施例中，該基座構件5之該等安裝部分330、332或臂334、336係安置在一右車架轉角部分167之相對側上，使得在安裝狀態時，該第一臂334配置於車架2之內側上且該第二臂336配置於車架2之外側上。車架1之轉角部分167包括一車架開口7，其與軸線152同軸地延伸。在安裝狀態時，螺栓304係穿過該基座構件20之臂336中的開口360且穿過該車架開口7兩者，且與該軸300螺紋式銜接。
如圖6B至14所示，第一及第二臂334、336具有預定的第一及第二長度(D)，其等沿著內表面從每一臂之一遠或上端量測至殼體部分338之一頂表面382。該等長度(D)係足以容許基座構件5相對於車架2且特別是其轉角部分167環繞該旋轉軸線152之旋轉。在該等臂之間的空間350係界定一第一容積(V 1)。具體而言，該第一容積(V 1)係由內表面368、370、該殼體部分之頂表面382以及該等臂之周緣390、392界定。該空間或第一容積係包括一第二容積(V 2)，其經構形以匹配車架或轉角部分之一部分的一外周緣394，該第二容積安置於該第一容積中且疊加在該第一容積上。換言之，該轉角部分167之部分與該第一容積(V 1)之間的重疊，係在該基座構件5相對於車架2之整個旋轉路徑上界定第二容積(V 2)。該第一容積V 1係大於該第二容積V 2。換言之，內表面368、370各自包括一預定佔據面積，其在連接至該基座構件5時由該車架轉角部分167之一疊加部分界定。該預定佔據面積具有一預定底邊界400，其可沿著之開口402、404之頂部行進，該等開口402、404在開口360、362下方形成於該等臂中或上。該邊界400定位於一電池組500及電池組固持件502之一上表面上方，其在本文中進一步說明於下文，以使得該電池組500及電池組固持件502不會干擾該基座構件5相對於該車架2之旋轉。
臂334具有沿著其內表面形成的一圓柱形凹部406，以及在外表面上部分地環繞開口362延伸的一邊緣部分408。該開口362具有一第一直徑。一開口410係定位在該臂334中鄰近於該第一開口362。一擋止件412可固接在該開口中，且向內延伸至在該等安裝部分330、332之間的空間350中。該擋止件412可組配為可與該開口410螺紋式銜接的一插銷。螺母320係安置於該凹部406中，其中基座構件5或第一安裝部分330係可相對於該螺母320旋轉。墊圈320經組配有一對圓周地間隔開的擋止件414，在該等擋止件之間界定出一凹部416。該等安裝部分330、332可相對於該螺母320繞著軸線152、在其中該擋止件412係與該等擋止件414中之一者銜接的一銜接位置與其中該擋止件412係安置於該凹部416中且與擋止件414兩者脫離的一脫離位置之間旋轉，或為可旋轉的。該等擋止件414及其等間之間距或該凹部416之長度，係限制基座構件5相對於車架2之總體旋轉行進。在一實施例中，該擋止件412在正常騎乘期間銜接前擋止件414。
在安裝部分332中之開口360係大於在安裝部分330中之開口362。安裝部分兩者可包括其他減輕開口402、404，其等可設置來減少基座構件之總體重量且部分地界定預定邊界400。當組配有開口402、404時，該等安裝部分330、332可各自包括用一對正立部分424、426、428、430來連接至殼體的一輪轂部分420、422，在其等間界定出該等開口402、404。
殼體338具有一前面432、一後面434、一內側面436、一外側面438及一底面440，或表面。該前面432可組配有一第一安裝配置442，其界定相對第一及第二平面以一銳角α定向且在一實施例中亦相對於一水平平面480以一銳角β定向的一第一樞轉軸線444。在各種實施例中，角度α及β係在30與60度之間且包括30及60度(例如，在一實施例中，α為30度且β為60度)。在一實施例中，角度α相對於第一及第二平面為45度，且角度β相對於一水平平面亦為45度。一第二安裝配置446係界定與該第一樞轉軸線平行的一第二樞轉軸線448。在一實施例中，該第一安裝配置442包括間隔開且同軸的開口450、452或插座，且該第二安裝配置446包括間隔開且同軸的開口454、456。該等開口可形成於殼體之一表面中，例如，形成於部分界定該殼體之一內部空腔460的一壁中，或於從該殼體之一主體延伸的一或多個凸耳中。
如圖8至11所示，該內部空腔460係從該前面432之一最前表面462向後延伸至殼體338中。在一實施例中，該空腔具有側壁464、466，其等實質上垂直於樞轉軸線444、448、或者相對於平面364、366且亦相對於一水平平面480呈一銳角形成或延伸。該殼體之底表面440包括一第一部分482，其垂直於該等樞轉軸線444、448或者相對於該等平面及該水平平面呈一銳角形成；以及一第二部分484，其平行於該等樞轉軸線444、448或者相對於該水平平面呈一銳角形成，如圖10所示。 類似地，該空腔之一頂表面486係平行於該等樞轉軸線444、448或者相對於該等平面364、366及該水平平面480呈一銳角、且平行於該底表面440之第二部分484形成。在一實施例中，該空腔460具有一矩形截面，其相對於直立及水平平面以45度定向。該空腔460包括一後壁488。傾斜表面490從該空腔之頂表面486向上且向外延伸，且與前面432相交。該傾斜表面490係相對於一直立平面以一角度定向，且可平行於該等樞轉軸線444、448。替代地，該傾斜表面490可不與該等樞轉軸線444、448平行。如圖8及10所示，一支撐平台492係從空腔延伸，且具有平行於該等樞轉軸線444、448定向的一支撐表面494。一對間隔開的限制孔洞496、498係形成於該前面且係沿著垂直於該等樞轉軸線444、448延伸的一軸線或平面對準。限制插銷可安置在該等限制孔洞中，且可延伸或縮回以便於限制一連桿組機構之旋轉，其進一步說明於下文。
參看圖10及12至14，該殼體338的該後面434係包括一內傾斜後表面部分500、一外或周緣直立後表面部分501以及界定一樞轉軸線506之一對間隔開的凸耳或安裝配置504，該樞轉軸線在一實施例中可為水平的。一下支撐平台508係從該殼體338向後延伸，呈一懸伸組態。上及下緊固件開口510、512係向前延伸至該後面434之一後表面中。如圖8、10、12、13及15所示，一通路514係形成在該等前與後面432、434之間，且特別是與該空腔460連通。該通路514可包括具有一直立定向之相對的側壁515，以及具有平行於該等部分440中之至少一者定向之至少一部分的一底壁521。
一電池組座或固持件502係包括一支撐殼體517，其具有相合且圍住該懸伸的支撐平台508的一底部分519。一對緊固件522、524係在開口510、512處將該殼體固接至殼體338的後表面。該電池組座502包括向後延伸的一對電氣接點526。一導線128或可撓性電氣纜線係電氣耦接至該電池組座502，且從該電池組座502之一後側向前延伸通過該通路514且進入/通過該空腔460。該導線在該導線之一遠端具有一連接器198，其可與一電動馬達210電氣耦接，更詳細地說明於下文中。短語「電氣耦接」或「電氣連接」係指一直接連接或一間接連接，例如用諸如一印刷電路板的一中介組件，其可控制馬達210之操作。一閂件518，其經組配為樞轉式連接至安裝配置504的一扳桿，係用一插銷或軸523來在鄰近於該電池組座502之一頂部處固接至基座構件5。一閂件插銷接取孔洞520係設置於基座構件中，以允許移開或釋放連接該閂件的插銷。
一電池組500可位於或鉤在支撐平台508上，且旋轉至與電氣接點526電氣接觸或連接。閂件518可向下旋轉至與該電池組500銜接，以將該電池組固接至電池組座502且維持與該等電氣接點526的電氣連接。該電池組500之一頂部516及該閂件518係安置在第二容積外側，且在車架轉角部分167及預定邊界400下方。該電池組500具有安置於第一與第二平面364、366之間的一重心530。在一實施例中，該電池組500具有安置於該等第一與第二平面364、366之間的一總寬度(W3)，如圖12所示。
在一範例中，基座構件5可用鍛造及機械加工來製造，且電池組座502可用注入模製來製造。由塑膠(例如，玻璃填充尼龍)製成的電池組座係減少基座構件之重量、成本及製造難度。該基座構件5可由例如鋁的一金屬製成。該基座構件5可由一第一材料製成，且該電池組座502可由一第二材料製成。該第一材料可為不同於該第二材料的一材料。在其他實施例中，基座構件及電池組座可由相同的材料一體成形。
參看圖12，纜線128係將諸如電池組500的一電源供應器電氣連接至可移動構件600的一組件，該電源供應器為在基座構件5之電池組座502處可電氣連接的。舉例而言，如以下進一步論述，該纜線128係使耦接至該基座構件5的該電源供應器500與被支撐在該可移動構件600中的一印刷電路板(PCB) 204電氣連接。在其他範例中，該纜線128可使該電源供應器與在該基座構件5中的一組件、連桿602、604中之一者、或鏈條導引總成、或罩籠總成9電氣連接，而不是與該可移動構件600。額外於或替代使電源供應器與可移動構件600之PCB電氣連接的該纜線128，其他纜線亦可設置來使電源供應器與後變速器中之組件電氣連接。 連桿組：
參看圖2A至6B及10，基座構件5係用一樞轉機構700耦接在一第二底部連接端31處，該樞轉機構界定一四桿式連桿組，包括基座構件5、一或多個連桿602、604及可移動構件600。在一實施例中，該樞轉機構700經組配為一平行四邊形連桿組，其組配有第一連桿602或內樞轉臂、第二連桿604或外樞轉臂、以及四個樞轉插銷702、704、706、708 (另稱為軸)。第一及第二樞轉插銷702、704係安裝至第一及第二安裝配置442、446，且界定樞轉軸線444、448。該等插銷係用端帽710、712以及銜接在插銷702、704上之一圓周溝槽717的一夾扣714，來固接在該等安裝配置中。該等第一及第二插銷702、704中之每一者的至少一部分係安置在第一與第二平面364、366之間，如圖6B所示。在一實施例中，該等安裝配置442、446中之每一者的至少一面或內邊界或表面係安置在該等第一與第二平面364、366之間。以此方式，由該等連桿602、604施加至基座構件5之負載可由該等安裝部分330、332承載且傳送至車架2而沒有生成一力臂。
一扭力偏壓彈簧716係同軸地安裝在該第一插銷702上，而一扭力離合器彈簧718係同軸地安裝在該第二插銷704上。一襯套728可安置在該第二插銷704與離合器彈簧718之間。第一連桿602或內樞轉臂之一第一端係用樞轉插銷704來樞轉式連接至安裝配置446或基座構件5，而第二連桿604或外樞轉臂之一第一端係用樞轉插銷702來樞轉式固接至安裝配置442或基座構件5。該偏壓彈簧之一第一腳722係銜接上樞轉臂或連桿604，而一第二腳720係銜接支撐平台492之表面494。類似地，離合器彈簧之一第一腳724係銜接下樞轉臂，而一第二腳726係銜接殼體之一前表面。限制螺釘730、732可定位在限制螺釘孔洞中，且延伸或收縮以限制該連桿組之旋轉行進。當第一及第二連桿602、604可相對於該等第一及第二安裝配置樞轉時，該第二連桿604或外樞轉臂之一端部部分734係可在空腔460中移動。在其他實施例中，該連桿602之一端部部分亦可為在該空腔460中可移動的。頂表面486、側壁464、466及後壁488係相對於軸線444定尺寸及間隔開，以便於提供且允許該端部部分734在該空腔460內側之旋轉。 可移動構件：
可移動構件600，另稱為一P關節，係用軸或插銷706、708可樞轉式連接至第一及第二連桿602、604之第二端。該可移動構件600可組配有一電動馬達210，其與該等第一及第二連桿602、604中之一者或兩者耦接，以使該等連桿及該可移動構件600相對於基座構件5樞轉。
參看圖17至20，該可移動構件600包括一蓋體200，其附接至該可移動構件600之一本體。該蓋體200有助於扣持纜線128且有助於防止水及碎屑到達在連接器198與該可移動構件600的一組件之間的連接處。再者，在所展示之實施例中，該可移動構件90包括一驅動臂203，其將齒輪系之力轉移至連桿組以移動該可移動構件。
參看圖17及18，連接器198可連接至收容於可移動構件600中之PCB 204上的一對應連接器202。當電源供應器500安裝在基座構件5上時，例如電池組500之電源供應器係對經由電氣接點526或插銷、纜線128、連接器198及連接器202電氣連接至該PCB 204的組件供電。該PCB 204支撐該可移動構件600內之任何數目之組件，且/或該電源供應器500係對該可移動構件內之任何數目之組件供電。舉例而言，如圖17及18之範例所示，該PCB 204支撐一或多個天線206 (例如，兩個天線)，且該電源供應器500經由電氣連接該PCB 204之兩個不同側的一馬達連接結構208來對一馬達供電。該PCB 204可支撐額外、更少或不同的組件，且/或該電源供應器500可對額外、更少或不同的組件供電。
參看圖19及20，可移動構件600可包括例如由PCB 204支撐且經由該PCB電氣連接的一馬達210、一傳動系統212及一編碼器214。電源供應器500對馬達210供電且經由一輸出蝸輪216驅動該傳動系統212。經充電之馬達210係驅動該傳動系統212，以移動該可移動構件，其進而在不同鏈輪之間移動鏈條4。
在一實施例中，該換檔器或變速器可包括：一安裝部分，其可安裝至一自行車車架；一電氣部分，其附接至該安裝部分且包括電源供應器對準及附接形貌體；及一電氣纜線，其電氣連接至該電氣部分且可電氣連接至一可移動構件之一印刷電路板(PCB)，該可移動構件可移動地耦接至該安裝部分。該安裝部分及該電氣部分可由不同材料形成。該電氣部分可具有一第一側及一第二側，該第二側係相對於該第一側。該電氣部分之該第一側可附接至該安裝部分。該電氣部分可包括在該第二側處之一凹部。該凹部可形成對準形貌體。
在一實施例中，變速器亦可包括電氣連接至電氣纜線的至少一電氣接點，該至少一電氣接點係延伸至少部分地通過電氣部分。當該電源供應器定位於該電氣部分之凹部中時，該至少一電氣接點可與該電源供應器電氣連接。
在一實施例中，安裝部分可由鋁形成，且該電氣部分可由一塑膠形成。
在一實施例中，變速器亦可包括一電源供應器扣持構件，其可轉動地附接至電氣部分。該變速器亦可包括一突起部，其延伸遠離該電氣部分之一表面。該電源供應器扣持構件可為在一相對於該電氣部分的第一轉動位置與一相對於該電氣部分的第二轉動位置之間可轉動的。該電源供應器扣持構件及突起部可形成附接形貌體。該突起部可形成於該安裝部分上。
在一實施例中，該電氣部分可相對於自行車之一向前方向安置於該安裝部分後方。
在一實施例中，該電氣纜線可延伸通過該安裝部分之一通路。
在一實施例中，該變速器亦可包括一可移動構件及一連桿組。該連桿組可附接至該安裝部分，且為可操作的以有助於該可移動構件相對於該安裝部分之移動。該變速器亦可包括一電源供應器，其用對準及附接形貌體來安裝至該電氣部分。該變速器亦可包括一馬達，其為可操作的以造成該可移動構件之移動。該電源供應器可透過該電氣纜線對該馬達提供電力。該馬達可安置在該可移動構件上。該變速器亦可包括可轉動地附接至該可移動構件的一罩籠，其經組配來銜接且維持自行車之一鏈條的張力。該變速器亦可包括一阻尼器，其安置在該可移動構件上且組配來抵抗該罩籠之轉動。該變速器亦可包括一偏壓構件，其組配來在該罩籠之一旋轉方向上偏壓該罩籠。
在一實施例中，PCB包括一無線通訊裝置，用以接收無線信號來控制該馬達。
本文所說明之實施例的例示意欲提供對各種實施例之結構的一大致理解。該等例示並不意欲充當對利用本文所說明之結構或方法的設備及系統之所有元件及特徵的一完整說明。在審閱本揭露內容之後，對熟習此技藝者而言許多其他實施例將是顯易可見的。可利用及自本揭露內容導出其他實施例，以使得可進行結構及邏輯的代換及改變，而沒有脫離本揭露內容之範疇。另外，該等例示僅為代表性，且可能未按比例繪製。在該等例示中的某些比例可被放大，其他比例可被最小化。據此，本揭露內容及圖式係要視為例示性而非限制性。
雖然此說明書含有許多細節，但這些不應被解釋為對本發明之範疇或可主張內容的限制，而是針對本發明之特定實施例之特徵的說明。在此說明書中在分開的實施例之上下文中所說明的某些特徵，亦可組合實行於一單一實施例中。相反地，在一單一實施例之上下文中所說明的各種特徵，亦可單獨地或按任何合適子組合實行於多個實施例中。此外，雖然特徵可能在上文說明為按某些組合作用且甚至一開始如此主張，但來自一所主張之組合的一或多個特徵，在一些情況下可自該組合刪去，且該所主張之組合可針對一子組合或一子組合之變化。
相似地，雖然操作及/或作用以一特定順序在圖式中被繪示及在本文中被說明，但不應將此理解為，要求以所顯示之特定順序或依次序順序來施行此等操作，或是施行所有例示之操作以達成所欲的結果。在某些情形中，多工及平行處理可為有利的。再者，在上文說明之實施例中之各種系統組件的分離，不應被理解為在所有實施例中要求此等分離，且應理解的是，任何所說明之程式組件及系統可大體上一起整合於一單個軟體產品中或封裝進多個軟體產品內。
在本文中能以用語「發明」來個別地及/或統合地稱呼本揭露內容的一或多個實施例，其僅出於方便且不意欲將此申請案之範疇自願地限制於任何特定發明或發明概念。再者，雖然本文已例示及說明特定實施例，但應理解的是，經設計來達成相同或相似目的之任何後續配置可代換所示之特定實施例。此揭露內容意欲含括各種實施例的任何及所有後續調適或變化。在審閱該說明後，以上實施例的組合及本文中未具體說明的其他實施例對熟習此技術者是顯易可見的。
提出本揭露內容之摘要以遵守37 C.F.R. §1.72(b)，且伴有以下理解：其將不用以解讀或限制請求項之範疇或意義。此外，在前述實施方式中，出於流暢化本揭露內容之目的，可將各種特徵分組在一起或說明於一單一實施例中。此揭露內容不應被解讀為反映所主張之實施例要求每個請求項中明載的特徵外更多特徵的一意圖。而是，如以下請求項反映，發明之標的可針對少於所揭露之實施例中之任一者之所有特徵。因此，以下請求項係併入實施方式中，其中每個請求項皆獨立地作為單獨界定所主張之標的。
意欲前述詳細說明被視為例示性而非限制性，且應理解的是，以下請求項，包括所有等效內容，係意欲界定本發明之範疇。不應將請求項理解為限於所說明之順序或元件，除非經陳述為此意。因此，落在以下請求項及其等效內容之範疇及精神內的所有實施例均被主張為本發明。
雖然為達例示之目而說明實施例，但熟習此技術者將理解的是，可進行各種修改、添加及代換而沒有脫離本揭露內容之範疇及精神。因此，意欲前述說明被視為例示性而非限制性，且應理解的是，意欲實施例及範例的所有等效內容及/或組合皆被包括在此說明中。
雖然已根據本揭露內容之教示於本文中說明某些部分、組件、特徵、及操作與使用方法，但本專利之涵蓋範疇不限於此。反之，此專利涵蓋完全落在可容許等效內容之範疇內之本揭露內容教示的所有實施例。
2:自行車車架,車架 3:後飛輪,飛輪 4:自行車鏈條,鏈條 5:基座構件 7:車架開口 8:側向軸向方向,軸向方向 9:罩籠總成 21:頂部連接端 22:下鏈條滑輪 23:上鏈條滑輪 24:外罩籠 25:內罩籠 29,30,522,524:緊固件 31:第二底部連接端 74:元件 128:導線,纜線 150:自行車 152,153:旋轉軸線,軸線 154:把手 156:鞍座 158:前輪 160:前叉次總成 162:後輪,車輪 164:後下叉 165:後上叉 166:曲柄總成 167:轉角部分 168,212:傳動系統 170:曲柄臂 172:前鏈環總成,鏈環總成 174:中心旋轉軸線 176:踏板 178:座桿 179:車架座管 180:後變速器 181:前變速器 198,202:連接器 200:蓋體 201:方向 203:驅動臂 204:印刷電路板,PCB 206:天線 208:馬達連接結構 210:電動馬達,馬達 214:編碼器 216:輸出蝸輪 300:貫通軸,軸 302:輪轂 304:螺栓 310:配接器 312,316,728:襯套 314:墊圈 318:凹部 320:螺母,墊圈 322:彈簧 330:第一安裝部分,安裝部分 332:第二安裝部分,安裝部分 334:第一臂,臂 336:第二臂,臂 338:底部殼體部分,殼體 350:空間 360:孔洞,開口 362:第一開口,開口 364:第一平面,平面 366:第二平面,平面 368,370:表面 372,374:表面,面 382,486:頂表面 390,392:周緣 394:外周緣 400:預定邊界,底邊界,邊界 402,404:減輕開口,開口 406:圓柱形凹部,凹部 408:邊緣部分 410,450,452,454,456:開口 412:擋止件 414:前擋止件,擋止件 416:圓周凹部,凹部 420,422:輪轂部分 424,426,428,430:正立部分 432:前面 434:後面 436:內側面 438:外側面 440:底表面,底面,部分 442:第一安裝配置,安裝配置 444:第一樞轉軸線,軸線,樞轉軸線 446:第二安裝配置,安裝配置 448:第二樞轉軸線,樞轉軸線 460:內部空腔,空腔 462:最前表面 464,466,515:側壁 480:水平平面 482:第一部分 484:第二部分 488:後壁 490:傾斜表面 492:支撐平台 494:支撐表面,表面 496,498:限制孔洞 500:內傾斜後表面部分,電源供應器,電池組 501:外或周緣直立後表面部分 502:電池組固持件,電池組座,固持件 504:安裝配置 506:樞轉軸線 508:下支撐平台,支撐平台 510:上緊固件開口,開口 512:下緊固件開口,開口 514:通路 516:頂部 517:支撐殼體 518:閂件 519:底部分 520:閂件插銷接取孔洞 521:底壁 523:軸 526:電氣接點 530:重心 600:可移動構件 602:第一連桿,連桿 604:第二連桿,連桿 700:樞轉機構 702:第一插銷,樞轉插銷,第一樞轉插銷,插銷 704:第二樞轉插銷,第二插銷,插銷,樞轉插銷 706,708:樞轉插銷,插銷 710,712:端帽 714:夾扣 716:扭力偏壓彈簧 717:圓周溝槽 718:扭力離合器彈簧,離合器彈簧 720,726:第二腳 722,724:第一腳 730,732:限制螺釘 734:端部部分 15-15:線 α:銳角,角度 β:銳角,角度 D:第一長度,第二長度,長度 V1:第一容積 V2:第二容積 W1:寬度 W2,W3:總寬度 Ѳ:角度
在結合圖式閱讀以下的說明後，本發明之目的、特徵及優點將變得顯易可見，其中：
圖1為具有一後變速器之一自行車總成的一側視圖。
圖2A為具有一電池組之一後變速器之一實施例的一外側側視立體圖。
圖2B為不具有一電池組之一後變速器之一實施例的一外側側視立體圖。
圖3為具有一電池組之一後變速器之一實施例的一內側側視立體圖。
圖4為圖2B所示之後變速器的一前視立體圖。
圖5為耦接至自行車車架之一後變速器的一部分前視圖。
圖6A為一基座構件的一前視立體圖，其具有樞轉式連接至其的一對連桿。
圖6B為圖6A所示之基座構件及連桿的一前視圖。
圖7為耦接至自行車車架之一基座構件的一部分側視立體圖。
圖8為一基座構件之一實施例的一前視立體圖。
圖9為圖8所示之基座構件的一內側側視立體圖。
圖10為圖8所示之基座構件的一前視圖。
圖11為圖8所示之基座構件的一外側側視立體圖。
圖12為圖8所示之基座構件的一後視圖。
圖13為圖8所示之基座構件的一外側側視立體圖。
圖14為圖8所示之基座構件的一內側側視立體圖，其中一導線係耦接至電池組座。
圖15為圖14所示之基座構件沿著線15-15所截取的一截面圖。
圖16為一基座構件以及第一及第二連桿之一實施例的一分解圖。
圖17為被支撐於一可移動構件之一部分中的一印刷電路板(PCB)之一範例的一立體圖，其中一纜線係連接至該PCB。
圖18為圖17之PCB及可移動構件部分的一立體圖，其中沒有纜線連接至該PCB。
圖19為被支撐於該可移動構件之一部分中的一齒輪系及馬達之一範例的一側視圖。
圖20為通過由可移動構件之部分所支撐的圖19之齒輪系及馬達組件的一截面圖。
5:基座構件
8:側向軸向方向，軸向方向
21:頂部連接端
74:元件
152:旋轉軸線，軸線
304:螺栓
310:配接器
312,316,728:襯套
314:墊圈
318:凹部
320:螺母，墊圈
322:彈簧
330:第一安裝部分，安裝部分
332:第二安裝部分，安裝部分
334:第一臂，臂
336:第二臂，臂
338:底部殼體部分，殼體
360:孔洞，開口
362:第一開口，開口
390,392:周緣
402,404:減輕開口，開口
406:圓柱形凹部，凹部
408:邊緣部分
410:開口
412:擋止件
414:前擋止件，擋止件
416:圓周凹部，凹部
442:第一安裝配置，安裝配置
446:第二安裝配置，安裝配置
602:第一連桿，連桿
604:第二連桿，連桿
702:第一插銷，樞轉插銷，第一樞轉插銷，插銷
704:第二樞轉插銷，第二插銷，插銷，樞轉插銷
710,712:端帽
714:夾扣
716:扭力偏壓彈簧
717:圓周溝槽
718:扭力離合器彈簧，離合器彈簧
720,726:第二腳
722,724:第一腳
734:端部部分

Claims (20)

  1. 一種自行車變速器，其包含： 一基座構件，其可安裝至一自行車車架，其中該基座構件包含： 側向間隔開的第一安裝部分及第二安裝部分，其等界定平行的第一平面及第二平面，在該第一平面與該第二平面之間界定出一空間，其中該空間經尺寸化來接收該自行車車架之一部分，且其中該第一安裝部分及該第二安裝部分界定側向延伸的一第一旋轉軸線； 一第一安裝配置，其界定相對於該第一平面及該第二平面以一銳角定向的一第一樞轉軸線；以及 一第二安裝配置，其界定與該第一樞轉軸線平行的一第二樞轉軸線； 一第一連桿，其樞轉式連接至該第一安裝配置； 一第二連桿，其樞轉式連接至該第二安裝配置；以及 一可移動構件，其樞轉式連接至該第一連桿及該第二連桿。
  2. 如請求項1之自行車變速器，其中該可移動構件包含一電動馬達。
  3. 如請求項2之自行車變速器，其中該第一安裝配置及該第二安裝配置係界定在該基座構件之一前面上，且進一步包含連接至該基座構件之一後面的一電池組，其中該電池組係電氣耦接至該電動馬達。
  4. 如請求項3之自行車變速器，其中該基座構件包含在該前面與該後面之間延伸的一通路，且進一步包含電氣連接在該電池組與該電動馬達之間的一導線，其中該導線係延伸通過該通路。
  5. 如請求項3之自行車變速器，其中該第一安裝部分及該第二安裝部分係分別包含第一臂及第二臂，其中該第一臂及該第二臂係包含分別界定該第一平面及該第二平面的第一內表面及第二內表面。
  6. 如請求項5之自行車變速器，其中該電池組包含一重心，其安置在該第一平面與該第二平面之間。
  7. 如請求項6之自行車變速器，其中該第一臂及該第二臂具有預定的第一長度及第二長度，其足以容許該基座構件環繞該第一旋轉軸線的旋轉，且其中在該第一安裝部分與該第二安裝部分之間的該空間包含一容積，其具有經構形來匹配該自行車車架之一外周緣的一周緣，且其中該電池組具有定位於該容積外側之一上表面。
  8. 如請求項1之自行車變速器，其進一步包含與該第一安裝部分同軸地且可旋轉地安裝的一墊圈，其中該第一安裝部分或該墊圈中之一者包含一第一擋止件，且該第一安裝部分或該墊圈中之另一者包含一第二擋止件，其中該第一安裝部分可相對於該墊圈在一銜接位置與一脫離位置之間旋轉，於該銜接位置，該第一擋止件係與該第二擋止件銜接，於該脫離位置，該第一擋止件係與該第二擋止件脫離。
  9. 如請求項5之自行車變速器，其中該基座構件包含一前面，其中該第一安裝配置及該第二安裝配置係定位在該前面上，其中該第一連桿及該第二連桿係分別用第一軸及第二軸來樞轉式連接至該第一安裝配置及該第二安裝配置，且其中該第一軸及該第二軸中之每一者的至少一部分係安置在該第一平面與該第二平面之間。
  10. 如請求項9之自行車變速器，其中該前面包含定位在該第一安裝配置及該第二安裝配置後方的一空腔，其中該第一連桿及該第二連桿中之至少一者包含一第一端部部分，其在該第一連桿及該第二連桿相對於該第一安裝配置及該第二安裝配置可樞轉時，可在該空腔中移動。
  11. 如請求項10之自行車變速器，其中該前面進一步包含與該空腔之一側連通的一傾斜表面。
  12. 如請求項10之自行車變速器，其進一步包含：一平台，其安置成鄰近於該空腔；及一彈簧，其具有銜接該平台的一第一部分以及銜接該第一連桿或該第二連桿中之一者的一第二部分。
  13. 如請求項1之自行車變速器，其中該第一樞轉軸線係相對於該第一平面及該第二平面以45度之一角度定向。
  14. 一種自行車變速器，其包含： 一基座構件，其可安裝至一自行車車架，其中該基座構件包含： 側向間隔開的第一安裝部分及第二安裝部分，其等界定平行的第一平面及第二平面，在該第一平面與該第二平面之間界定出一空間，其中該空間經尺寸化來接收該自行車車架之一部分，且其中該第一安裝部分及該第二安裝部分界定側向延伸的一第一旋轉軸線； 一前面，其包含： 一第一安裝配置，其界定相對於該第一平面及該第二平面以一銳角定向的一第一樞轉軸線；以及 一第二安裝配置，其界定與該第一樞轉軸線平行的一第二樞轉軸線； 一後面，其包含一電池組座，該電池組座具有安置在該第一平面與該第二平面之間且平行於該第一平面及該第二平面的一中心線；以及 一通路，其在該前面與該後面之間延伸； 一第一連桿，其樞轉式連接至該第一安裝配置； 一第二連桿，其樞轉式連接至該第二安裝配置； 一可移動構件，其樞轉式連接至該第一連桿及該第二連桿，其中該可移動構件包含一電動馬達；以及 一導線，其電氣連接該電池組座與該電動馬達，其中該導線係安置在該通路中。
  15. 如請求項14之自行車變速器，其進一步包含電氣連接至該電池組座的一電池組，其中該電池組係用該導線來電氣耦接至該電動馬達。
  16. 如請求項15之自行車變速器，其中該電池組包含一重心，其安置在該第一平面與該第二平面之間。
  17. 如請求項15之自行車變速器，其中該第一安裝部分及該第二安裝部分係包含第一臂及第二臂，其等各自具有預定的第一長度及第二長度，足以容許該基座構件環繞該第一旋轉軸線的旋轉，且其中在該第一安裝部分與該第二安裝部分之間的該空間包含一容積，其具有經構形來匹配該自行車車架之一外周緣的一周緣，且其中該電池組具有定位於該容積外側之一上表面。
  18. 如請求項14之自行車變速器，其中該第一連桿及該第二連桿係用第一軸及第二軸來連接至該第一安裝配置及該第二安裝配置，且其中該第一軸及該第二軸中之每一者的至少一部分係安置在該第一平面與該第二平面之間。
  19. 一種自行車變速器，其包含： 一基座構件，其可安裝至一自行車車架，其中該基座構件包含： 側向間隔開的第一安裝部分及第二安裝部分，其等界定平行的第一平面及第二平面，在該第一平面與該第二平面之間界定出一空間，其中該空間經尺寸化來接收該自行車車架之一部分，且其中該第一安裝部分及該第二安裝部分界定側向延伸的一第一旋轉軸線； 一前面，其包含： 一第一安裝配置，其界定相對於該第一平面及該第二平面以一銳角定向的一第一樞轉軸線；以及 一第二安裝配置，其界定與該第一樞轉軸線平行的一第二樞轉軸線；以及 一空腔，其界定在該第一安裝配置及該第二安裝配置的後方；以及 一後面；以及 一第一連桿，其樞轉式連接至該第一安裝配置； 一第二連桿，其樞轉式連接至該第二安裝配置，其中該第一連桿及該第二連桿中之至少一者包含在該第一連桿及該第二連桿相對於該第一安裝配置及該第二安裝配置可樞轉時可在該空腔中移動的一第一端部部分；以及 一可移動構件，其樞轉式連接至該第一連桿及該第二連桿。
  20. 如請求項19之自行車變速器，其中該前面進一步包含與該空腔之一側連通的一傾斜表面。
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