TW202406789A - 無線電傳輸自行車控制裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及無線電傳輸自行車控制裝置（10），包括：主體（11）；至少一個按鈕（26、27），所述至少一個按鈕安裝在所述主體（11）上；天線（35），所述天線用以經由無線電連接到所述自行車的元件；及電子單元（20），所述電子單元安裝在所述主體（11）中並連接到所述按鈕（26、27）和所述天線（35）。所述控制裝置（10）包括安裝在所述主體（11）上的插入件（31），所述插入件由電絕緣材料（電阻率大於10 ⁷Ωm）製成，並且所述天線（35）安裝在所述插入件（31）上。所述天線（35）在由此類絕緣材料製成的所述插入件（31）上的佈置消除了從所述天線（35）到所述組件的傳輸中的干擾，無論所述控制裝置（10）的所述主體（11）由哪種材料製成都是如此。

Description

無線電傳輸自行車控制裝置

本發明係關於一種無線電傳輸自行車控制裝置。

在下文中，術語「元件」意在指示自行車的子系統，其構造可以由騎車人在騎行時改變，以改變騎行條件。本文中使用的術語「元件」因而包括變速桿——即後變速桿和前變速桿（也稱為撥鏈器）兩者，制動器、座柱、減震器、輔助蹬踏馬達、燈等等。

表述「控制裝置」意在指示能夠由騎車人致動的構件，以干預組件的構造。本文中使用的表述「控制裝置」因而包括變速桿控制裝置、制動器控制裝置和整合控制裝置，它們既允許在變速桿上干預，也允許在制動器上干預。控制裝置通常安裝在自行車的車把上，以便能夠由騎車人的手致動。在本領域的行話中，通常將控制裝置簡稱為控制項。

電致動元件的擴展，即，在擴展中，移動不是由騎車人通過纜線及/或中繼裝置的機械力賦予的，而是由適當控制的電動馬達的致動賦予的，使得可以獲得更高的精度和速度。特別地是，使用電致動的變速桿，已可以提高致動的精度和速度，這對自行車的最佳操作非常重要。

電致動元件連接到相應的控制裝置。雖然最初使用經由電纜的電連接，但最近已經流行如下的系統，在該系統中，控制裝置使用已知的無線傳輸技術，諸如wi-fi、藍芽和類似技術，經由無線電向元件發送信號。這種發送信號的方式避免了在控制裝置與元件之間提供電纜的需要，因而允許自行車的更簡單和更簡潔的架構，以及控制裝置的更容易的安裝。此外，使用現代無線電傳輸系統，還可以實現降低自行車的總重量。

然而，已經發現，有時信號的無線電傳輸受到干擾的影響，這可能改變操作，導致到達元件的指令與騎車人在控制裝置上輸入的內容不對應。

特別地是，發明人已經注意到，當控制裝置由碳纖維基複合材料製成時會發生這些傳輸問題。

因此，根據本發明，製作了根據請求項1的控制裝置；在從屬請求項中公佈了較佳特徵。

根據本發明，一種自行車控制裝置包括：主體；至少一個按鈕，所述至少一個按鈕安裝在主體上；天線，以經由無線電連接到自行車的元件；及電子單元，所述電子單元安裝在主體上並連接到按鈕和天線，並且所述自行車控制裝置的特徵在於其包括安裝在主體上的插入件，所述插入件的材料的電阻率大於10 ⁷Ωm，其中天線安裝在插入件上。

已經發現，傳輸天線在由此類材料，即電絕緣材料製成的插入件上的佈置消除（或至少相當大地減少）從天線到元件的傳輸干擾，無論控制裝置的主體由什麼材料製成都是如此。

天線經由膠水安裝在插入件上，或者在插入件形成時將天線併入插入件的材料本身中。

較佳地是，主體包括在其中容納插入件的底座，其中底座和插入件的形狀和尺寸使得插入件中的天線距離主體的材料至少5mm。該最小距離確保了傳輸干擾發生的可能性極低，無論控制裝置的主體是由什麼材料製成都是如此。

較佳地是，主體包括空腔，電子單元被容納在所述空腔中並且底座形成在空腔處。空腔的存在，以及為電子單元提供有利的外殼，使得更容易顧及天線與主體的材料之間的前述最小距離。

較佳地是，底座形成在控制裝置的主體的內側上，當控制裝置被安裝在自行車上時，該內側朝向自行車的中部。這種佈置對應於通常不被騎車人的手抓握而接合的區域；因而防止騎車人的手（本身是導電的）由於接觸或過度接近天線而能夠擾亂從控制裝置的傳輸。

較佳地是，底座形成在控制裝置的主體中，靠近主體的意圖倚靠在車把上的面。這種佈置防止了騎車人的手正好能夠擱置在插入件中的天線處的可能性，因而排除了來自天線的傳輸中的可能的干擾源。

較佳地是，自行車控制裝置包括支撐蓋板，所述支撐蓋板裝配到主體上和插入件上，其中支撐蓋板由電阻率大於10 ⁷Ωm的材料製成，即由電絕緣材料，例如由諸如矽橡膠或類似材料的材料製成。支撐蓋板提升騎車人手的舒適及安全的抓握，也增加了天線與可能的導電材料的隔離。

較佳地是，支撐蓋板包括形成在其內部的凸起，所述凸起接合在形成於插入件中的孔中。這種接合確保了支撐蓋板處於並且保持正確地定位在控制裝置的主體上。

在實施例中，支撐蓋板包括位於插入件處的突起。這些突起使得騎車人的手難以在天線處進行可能的抓握，因而避免了手過度接近天線。

雖然本發明可以與任何控制裝置一起使用，但是當控制裝置的主體由非電絕緣材料製成時特別有利，即所述非電絕緣材料具有低於10 ⁷Ωm的電阻率，諸如具有碳纖維、鋁纖維或其它金屬纖維的複合材料。在這種情況下，本發明的優點確實是特別可觀的，因為其使得天線能夠遠離作為無線電傳輸的頻繁干擾源的非電絕緣材料。

較佳地是，插入件由聚合物材料製成，例如並且較佳是聚醯胺，諸如PA6或PA12。

雖然本發明可以與任何控制裝置一起使用，但是當控制裝置是變速桿控制裝置時是特別有利的。在這種情況下，可能的傳輸干擾確實特別麻煩，因為傳輸干擾可能導致與騎車人所輸入的不同的換擋，從而致使騎車人被迫突然應對意外的行駛狀況。

控制裝置也可以是整合的控制裝置；在這種情況下，在主體上安裝有制動器桿。整合的控制裝置確實特別適合於利用本發明，因為其通常針對的是要求特別高的騎車人，這些騎車人不能容忍元件的可能的錯誤操作。

在附圖中，元件符號1指示安裝有兩個無線電傳輸控制裝置10的自行車之車把。該兩個控制裝置10關於車把1（並因此是關於自行車）的中間以對稱方式彼此成鏡像；在圖2和圖4中，如前述，左控制裝置10從兩個側面示出，但是其特徵以鏡像方式存在於右控制裝置10中。在圖1中，該兩個控制裝置10的對應部分用相同的元件符號標出。在下文中，控制項10朝向另一控制項10的那一側，即，朝向車把和自行車的中間的那一側，也將被稱為內側，而相反的一側也將被稱為外側。

控制裝置10包括主體11，該主體11本身用習知手段（附圖中未示出）可移除地安裝並固定在車把1上。主體11用非電絕緣材料製成，即，用電阻率低於10 ⁷Ωm的材料製成。例如並且較佳地是，此類材料是碳纖維基複合材料，在該材料中，碳纖維被併入在聚合物材料的基體中；或者，此類材料可以是鋁（或基於鋁的合金）或甚至可以是鋼。

控制裝置10是整合控制裝置，以控制變速桿和制動器（在附圖中未示出）兩者；因而，制動器桿12安裝在主體11上。

在主體11的內部形成有空腔14，該空腔14從內側（如圖2中所示）到外側（如圖4中所示）穿過主體11。

控制裝置10的電子單元20被容納在空腔14中。電子單元20本身是習知類型，包括例如並排安裝並彼此電連接的兩個電子板21和22以及電池外殼23；還設置了小框架24，該小框架24用於壓縮朝向控制裝置10的內側可變形的覆蓋墊片25。在墊片25上形成有兩個按鈕26和27，所述按鈕使得可以藉由按壓來啟動被設置在電子板21上的兩個相應的電子按鈕；在附圖中不能看到本身是習知的上述兩個電子按鈕。使用按鈕26和27，控制自行車的元件，像是例如電致動的變速桿、制動器等。

因而，在空腔14中從控制裝置10的內側到外側按順序安裝下列元件：墊片25、小框架24、電子板21、電子板22、電池外殼23。在外側上，電池外殼23密閉地密封空腔14，並且用螺釘沿其整個周邊固定到主體11上。能夠經由電池外殼23的可移除且密閉的蓋板28觸及電池（在附圖中不可見）。兩個電子板21和22之間以及這些電子板與電池外殼23中的電池之間的相互連接經由直接接觸或通經由連接器實現，在圖中未突出顯示這些，因為這些本身是習知的。

在控制裝置10的內側上，在空腔14處，形成有圍繞空腔14的邊緣沿著周邊佈置的底座30；插入件31被容納在底座30上，以可密封方式固定（例如，膠合）在底座30自身上。在插入件31與主體11之間，存在兩個自由孔32和33，經由該兩個自由孔32和33，上述兩個按鈕26和27從控制裝置10的內側突起。

空腔14形成在主體11中，靠近主體11的意圖倚靠在車把1上的面34。

插入件31用電絕緣材料製成，即，電阻率大於10 ⁷Ωm的材料。此類材料例如可以是聚合物材料，諸如聚醯胺PA6或PA12。

天線35安裝在插入件31中，嵌入插入件31的材料中或膠合在插入件上。用於與電子板21連接的連接器36連接到天線35。由電子板21和22控制的天線35以本身習知的方式基於騎車人使用按鈕26和27輸入的控制來朝向所要控制的元件發射信號。天線35佈置在插入件31上的位置使得天線與主體11的材料的距離為至少5mm。

控制裝置10還包括用聚合物材料製成的支撐蓋板39（其在圖1中被移除，以允許看到下面的元件），該聚合物材料具有足夠的彈性，以允許支撐蓋板39在外部裝配，以便覆蓋主體11、插入件31、電池23的外殼以及按鈕26和27。支撐蓋板39的彈性可變形性允許對按鈕26和27的致動；為了觸及電池外殼23內部（例如，以更換電池），可以在已經移除了支撐蓋板39之後移除蓋板28。插入件31包括孔40，該孔40形成在插入件31的朝向外側的面上，以與形成在支撐蓋板39內部的對應的凸起41接合，以便確保支撐蓋板39本身的正確定位。孔40和凸起41在圖3的截面圖中可以更好地看到，在該截面圖中，為了附圖的清楚起見，未示出電子板21和22。支撐蓋板39還包括位於按鈕26和27處的兩個區域46和47，以顯示特定指示，從而看到按鈕26和27的存在以及藉由按壓支撐蓋板39的這樣區域46和47來致動按鈕26和27的可能性。支撐蓋板39的也是可彈性變形的材料是電絕緣的，即，其具有大於10 ⁷Ωm的電阻率。

代替按鈕26和27，可以提供另一類型的構件以作用於電子板21上的電子按鈕，例如，槓桿或滑塊。

在本發明的實施例中（附圖中未示出），支撐蓋板39可以在插入件31處設置有外突起，以便使騎車人的手很難不正確地抓握，而不正確地抓握可能導致手的一部分（手是基本導電的）正好在天線35處。

由於本發明，在控制裝置10中，避免了天線35對控制項的可能的傳輸干擾。天線35確實與潛在的導電材料（如主體11的材料或騎車人的手）保持距離，因而防止了傳輸干擾的產生。特別地是，即使主體的材料是非常導電的碳纖維基複合材料，也已經發現天線35正確地發射，而沒有干擾。關於騎車人的手的可能的干擾，值得注意的是空腔14靠近主體11的意圖倚靠在車把1上的面34的定位，以及插入件31在控制項10的內側上的定位；結果，具有天線35的插入件31處於此類位置，即騎車人不僅不需要將他/她的手放在那裡，而且實際上也很難將他/她的手放在那裡。這基本上排除了騎車人的手成為來自天線35的可能的傳輸干擾的原因的可能性。

1:車把 10:無線電傳輸控制裝置 11:主體 12:制動器桿 14:空腔 20:電子單元 21:電子板 22:電子板 23:電池外殼 24:小框架 25:覆蓋墊片 26:按鈕 27:按鈕 28:蓋板 30:底座 31:插入件 32:自由孔 33:自由孔 34:面 35:天線 36:連接器 39:支撐蓋板 40:孔 41:凸起 46:區域 47:區域

參考附圖，本發明的進一步特徵和優點將從本發明的較佳實施例的下文描述而更明顯。在這些附圖中：

- 圖1是安裝有兩個根據本發明的控制裝置的自行車之車把的透視圖，其中沒有支撐蓋板，以最好地示出本發明的特徵；

- 圖2是從自行車的右側觀察的圖1的左控制裝置的部分分解圖；

- 圖3是在插入件處截取的圖1的左控制裝置的垂直橫截面圖；

- 圖4是從自行車的左側觀察的圖1的左控制裝置的部分分解圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1:車把

10:無線電傳輸控制裝置

11:主體

12:制動器桿

23:電池外殼

24:小框架

26:按鈕

27:按鈕

28:蓋板

31:插入件

34:面

35:天線

Claims (13)

1. 一種無線電傳輸自行車控制裝置，包括：主體（11）；至少一個按鈕（26、27），該至少一個按鈕（26、27）安裝在該主體（11）上；天線（35），該天線（35）用以經由無線電連接到該自行車的一元件；及電子單元（20），該電子單元（20）安裝在該主體（11）上並連接到該按鈕（26、27）和該天線（35），其中該無線電自行車控制裝置包括安裝在該主體（11）上的插入件（31），該插入件（31）的材料的電阻率大於10 ⁷Ωm，其中該天線（35）安裝在該插入件（31）上。
2. 根據請求項1之自行車控制裝置，其中該主體（11）包括底座（30），該插入件（31）被容納在該底座（30）中，其中該底座（30）和該插入件（31）的形狀和尺寸使得該插入件（31）中的該天線（35）距離該主體（11）的材料至少5mm。
3. 根據請求項2所述之自行車控制裝置，其中該主體（11）包括一空腔（14），該電子單元（20）被容納在該空腔中，並且其中該底座（30）形成在該空腔（14）處。
4. 根據請求項2或3所述之自行車控制裝置，其中該底座（30）形成在該控制裝置的該主體（11）的一內側上，當該控制裝置被安裝在該自行車上時，該內側朝向該自行車的中間。
5. 根據請求項2或3所述之自行車控制裝置，其中該底座（30）形成在該控制裝置的該主體（11）中，靠近該主體（11）的意圖倚靠在該車把（1）上的一面（34）。
6. 根據請求項1至3中之任一項所述之自行車控制裝置，包括一支撐蓋板（39），該支撐蓋板裝配到該主體（11）上和該插入件（31）上，其中該支撐蓋板（39）由電阻率大於10 ⁷Ωm的材料製成。
7. 根據請求項6所述之自行車控制裝置，其中該支撐蓋板（39）包括形成在其內部的一凸起（41），該凸起（41）接合在形成於該插入件（31）中的一孔（40）中。
8. 根據請求項6所述之自行車控制裝置，其中該支撐蓋板（39）包括位於該插入件（31）處的外突起。
9. 根據請求項1至3中之任一項所述之自行車控制裝置，其中該控制裝置的該主體（11）由電阻率低於10 ⁷Ωm的材料製成。
10. 根據請求項9所述之自行車控制裝置，其中該控制裝置的該主體（11）由在一聚合物基體中包括碳纖維的複合材料製成。
11. 根據請求項1至3中之任一項所述之自行車控制裝置，其中該插入件（31）由聚合物材料製成。
12. 根據請求項1至3中之任一項所述之自行車控制裝置，其中該控制裝置是一變速桿控制裝置。
13. 根據請求項1至3中之任一項所述之自行車控制裝置，其中該控制裝置是一整合的控制裝置，並且其中一制動器桿（12）安裝在該主體（11）上。