TW536490B - Operating mode switching unit for bicycle - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作.杜印製 536490 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係闞於一種使用電動馬達變換契合於鏈條之齒 輪以改變傳動齒輪之變速比之腳踏車動作模式轉換裝置。 備有馬達驅動變速機之腳踏車，其齒輪轉換用馬達係 配設在變速镫之安裝位置，而馬達控制裝置及電源電池係 裝設於腳踏車之適當位置。動作模式轉換装置係裝設在把 手柄上面將控制訊號傳送給馬達控制裝置。當動作模式轉 換裝置選擇一個自動模式時，控制裝置即自動的選擇對應 於裝設於酈踏車之逮度感測器，檢出腳踏車速度之變速比 而將齒輪轉換至對應於馬達選擇之變速比之齒輪。又，轉 換裝置選擇手動模式時，藉手操作配設於轉換裝置上之按 鈕即可使變速比逐段的轉換。Jfc種自動模式及手動撗式之 轉換係藉操作配設於轉換裝置之動作模式開_實行。此動 作模式開關可使用旋轉開關。 動作模式轉換裝置通常裝設於腳踏車之把手柄上，因 此轉換裝置必須小型且具良好之操作性。然而，旋轉開關 體積較大，對轉換裝置之小型化構成障礙。 為此，本發明之目的為提供一種具有動作模式開關之 小型動作模式轉換裝置。 本發明之腳踏車之動作模式轉換裝置備有一操作板（ panel)、配置於該操作板之第1面之旋鈕及配置於形成於 該控制板之第2面之凹陷部之彈簧裝置。此彈簧裝置圼板 狀，經由軸结合於旋鈕。因此，此彈簧裝置可與旋鈕一起 轉動。板狀之彈簧裝置在開離軸之處設有第1彈簧部及於 第1彈簧部與軸之間設有第2彈簧部。第1彈簧部可向軸 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4規格（) (诗先閲讀背而之注意事項再填寫本頁)

536490 Η； _____ i及、發明説明（2 ) 之方向作彈性變形且備有向開離軸之方向突出之一突起。 第2彈簧部可向操作板之方向彈性變肜且備有開離操作板 之方向突出之突起。 上逑之操作板的第2面之凹陷部具有壁面，當彈簧装 置以軸為中心轉動時，第1彈簧部可沿該壁面移動。在此 壁面之所定位置設有複數涸之凹部，用Μ接承（嵌入）第1 揮簧部之突起。在遠離操作板之彈簧裝置之面的附近且對 應於凹陷部壁面之各個凹部之位置設有開關。各開關具有 互相對尚之一對開關接點。當第2彈簧部之突起按壓該對 之開鼷接點時各對之開關接點可互相接觸而使開關閉合。 ，當第1彈簧部之突起契合於對應於各對之開闞接點之壁 面之S3部時，第2彈簧部之突起即按壓該對之開關接點。 第1彈簧部之突起嵌入之凹部可藉轉動旋鈕亦即轉動彈簧 裝置予Μ轉換。 茲參照附圖詳细說明本發明之可取實施例於下。 第i圖顯示可電氣的轉換腳踏車之變速比之裝置。此 經濟部中夾標準局員工消费合作杜印¾ ?n II 1- - : —1-1 In - -- j I 二 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝置含有本發明之動作模式轉換裝置41、控制裝置42、馬 S 4 3及變速機44。動作模式轉換裝置41係裝設於腳踏車之 柄上，而控制器42係装設於腳踏車之適當部位。變速 ft 44¾輿歸踏車之後輪相關連的依習知方式裝設，變速機 44= 11動用馬達43係配設於變速機44附近。 動作模式轉換装置4 1備有動作模式開藺總成45。此開 關總成45含有開關45P、45D、45Ds及45M。此等開關只能 > _〜個閉合（接通）。轉換装置4 1另外可設置變速比增大 -5 - 一 ’ 一 _ ____ 本纸張尺度^用中國國家標隼（CNS ) Λ4^格（210X297公鋒） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 536490 A 7 —___ B7 — 五、發明説明（3 ) 用開關4 S ϋ、變速比減小用開關4 6 D及顯示器4 7。轉換裝 置4 1之該等元件經由電纜4 3連接至控制裝置4 2。 控制裝置42含有一中央處理裝置（CPU) 49。此CPU4g 接收來自蘧度計算電路5 G之表示腳踏車之速度之訊號。速 度計算電路5Q根據速度感應器51所傳送來之訊號計算腳踏 車之速度。該速度感應器δ 1例如後輪每當轉一次時可發生 一個脈波訊號。速度計算電路50測定速度感應器51發生脈 波之時間間隔。如果預先知道車輪之周長，即可由測定之 時間間隔計算腳踏車之速度。 變速機44具有複數之變速齒輪。此變速齒輪藉由馬達 依習知方式轉換與腳踏車之鐽條契合之齒輪改變變速比。 依本發明為CPU49經由馬達驅動電路52驅動馬達43而改變 變速比。又，變速機4 4可使鍵條鎖住，使踏板不能動。 有開關4 5D閉合而選擇第一自動模式時，CPU49即控 制馬達43而對應於來自速度計算電路50之速度指示訊號的 指示之速度選擇第一自動模式用之預定變速齒輪。 當開關45Ds閉合而選擇第二自動模式時，CPU43即 控制馬達43而對應於來自速度計算電路50之速度指示訊號 所指示之速度選擇第二自動模式用之預定變速齒輪。 又，當開關45Μ閉合時，亦即選擇手動模式時，CPU 49即控制馬達43使得可藉手動操作第2圖所示之按鈕4或 5階段式的轉換齒輪。每當按鈕4被按壓時，變速比增大 用開關46 U即閉合而逐段的增大變速比。又，每當按壓按 鈕5時，變速比減<1、用開關4 6 D即閉合而逐段減小變速比。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Λ4規格（210X2^^ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中夾樣準局貝工消f合作社印製 536490 A 7 __ I五、發明説明（4 ) 開關45P閉合時，即選擇泊盥模式（parking mode)時 ，{:Ρίί49郎控制馬達43將鐽條鎖住使踏板不能動。 指示器47響應，例如來自速度計算電路5〇之速度指示 訊號，表示騮踏車之速度。 如第2圖所示，於動作模式轉換裝置4 1之操作板2前 面裝有標有記號6之旋鈕3、按鈕4、5及指示器4 7。在轉 換裝置4i之側®設有引出電纜48用之電纘岀口 7。在操作板 2上之旋鈕3之周圍的所定位置標有P、D、Ds及Μ字母， 分別代表泊車模式、第一自動模式、第二自動模式及手動 模式。按紐4、5係如上所述，用以操作開關46ϋ及46D。 第3圖為第2圖沿ΙΙΙ-ΙΙΙ線之斷面圖。在操作板2 上穿設有圏孔8、彈簧装置9之軸1Q由操作板2之背面嵌 入該圓孔8中。旋鈕3藉螺絲11固定於1〇。為使旋紐3之 回轉圓順，在控制板2及旋鈕3之間配設複數之珠1 2。 第3(b)圖表示彈簧裝置9之背面。彈簧裝置9含有 〜備有軸U之榖盤（hub)14及由該毂盤14放射狀的向外方 伸展之簧板1 5。茌簧板1 5上Μ軸1 0為中心同心狀的隔距配 設盤形Ζ —外儸溝槽1 6及一內側溝槽1 7。 簧板15含有配置於簧板之外緣18及外側溝槽16之間 之第一彈簧部19，及配設於該兩溝槽16及17之間之第二彈 簧部20。上述之外緣18亦圼圓弧形且與軸同心。第一彈 簧部19司向軸之方向彈性變形。在第一彈餐部19之中央 設有徑向地向外方突出之突起21。第二彈簧部20可向操作 板2方向彈性變形。彈簧部2〇之中央設有自操作板2向開 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X2W公筇） 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 536490 A 7 B7 五、發明説明（5 ) 離方向突出之突起2 2。 (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁 在操作板2之背面設有大小足以容納彈簧裝置9之凹 陷部24。此凹陷部24之周壁之一係形成筒面默，此面在此 稱為壁面25。壁面25與軸1〇同心且具有比簧板15之圓®形 外緣18稍大之直徑。 在壁面25之對應於標示於操作板2上之字母P、D、Ds 及Μ之位置，分別設有凹部2 6 P、2 6 D、2 6 D s及2 6 Μ。此等 凹部皆具有足Κ容納形成於第一彈簧部13之突起21之大小。 丁 ！ -呑 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 如第3(a)圖所示，彈簧裝置9之背面係面向着叠層 板（laminate)28°jit叠層板28係由絕緣片30及31，及夾在 其中間之一絕緣隔曆3 2所構成。如第4圖所示，在面向絕 緣隔層32之絕緣片30面上形成有開關接點29P0、29PD、23 DsO及29M0,而面向絕緣隔層32之絕緣片31面上則形成有 與上述各開關接點分別成配對之開關接點29DI、29DI、29 Dsl及29MI。在絕緣隔層32上穿設有圓孔38P、38D、38Ds 及38M。透過此等圓孔，使開關接點29P0、29D0、29Ds0、 29M0分別與開關接點29PI、29DI、29DsI、29MI相對向 。於是，成對之各開關接點29P0、29PI; 29D0、29DI; 29 DsO、2 9 D s I ; 29M0、29MI 及圓孔 38P、38D、38Ds、38M係 分別設置於與操作板2上之字母P、D、Ds、M之位置對應 之各位置。 上述之開關接點對 29P0、 29PI; 29D0、 29DI; 29Ds0 、29DsI; 29M0、29MI分別構成第1圖所示之開關45P、 4 5 D > 4 5 D s 及 45M〇 一 8 -本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) /\4規枱（210X 29?公怂） 536490 A 7 B7 五、發明説明（6 ) 例如，如第2鼸所示，’將旋紐3之標記6定位於表示 手動模式之字母Μ之位置時，第一彈簧部1 9之突起2 1即嵌 入對應於該位置之壁® 2 5 Ζ凹部2 ·3 Μ。與此同時，第二彈簧 20之突起22g卩位於叠曆板28之配置有閼關接點29ΜΙ、29Μ0 及圓孔38Μ之位置。於是突起22便將帶有開闞接點29ΜΙ之 絕緣片31壓下進入圓孔38Μ内而使該開關接點29ΜΙ與開 關接點29 Μ 0接觸，结果第1圖所示之動作模式開關總成 45中之開關45Μ即閉合而選擇手段模式。此時表示選擇手 動模式之訊號經由第2圖所示之電纜出口部7及電纜4 8傳 送至第1圖所示之控制装置42。 經¾部中央標率局貝工消費合作、社印製 」.-=· 151. vy·*· ........ In 1 — · (邻先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 繼之，將旋鈕3轉動使標記S定泣於表示第二自動模 式之字© Ds之位置時，突起21即由凹部26Μ脫開而接觸於 凹部26M及凹部26DS之間之壁面25,於是第一彈簧部19即 向軸10方向彈性變形。與fc同時，突起22亦自圓孔38M脫 開，使関13接點29M0與開闞接點29MI之接觸解除，即使 開關45開斷。此時，突起22介着絕緣片31停止在絕緣層32 之上面，於是第二彈簧部20便向操作板2方向變形。在保 持彈簧部19及20於上述之變形狀態下進一步使彈簧裝置9 Μ軸10為中心轉動至標記6定位於字母Ds之位置時，突起 21即嵌入凹部26DS内，而突起22即Μ壓下帶有開關接點 2DsI之絕緣片31之狀態嵌入圓孔38Ds中，於是開關接點 29DsI及29DsO便互相接觸而選擇第二自動模式。此時， 第一及第二彈簧部19、20便由變形狀態恢復至正常狀態 。又，將旋鈕3轉至其將記6定位於字母D或P之位置時 -9- 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規枯（210X2W公兑） 536490 A7 B7 經濟部中央標糸.局員工消费合作社印裝 五、發明说明 3亦作如上逑同樣之動作，因此不擬赘逑。 第4圖所示之叠層板2 8除絕缘，Η 3 0及3 1之势尚含有絕 緣片34及36。在絕緣片34設有開關接點33U及3 3D而在絕 緣片36設有與該接點33U及3 3D分別配對之開關接點35U 、35D。上述之開關接點33ϋ及35U構成開關46U，而開關 接點33D及35D構成開關46D(參照第1圖）。接連於叠層 板28之各開_接點之導體37及接連於顯示器47之片段（ segments)之導體係經由電纜48連接於控制裝置42。 上逑實施例中，彈簧部19及20係兩端被支持而其各中 央配設有突起19及20者。然而，該等彈簧部19、20亦可 僅一端被支持而將突起21及22配設於其對向端。 又，形成於操作板2之背面之凹陷部2 4亦可由在操作 板2之背面立設圍繞彈簧裝置9之壁面替代。 圖式之謂單說明 第1圖為含有本發明之動作模式轉換裝置之一種電氣 的轉換腳踏車之變速比之裝置之電路方塊圖； 第2圖為本發明之動作模式轉換裝置之一實施例之正 面圖，•及 第3(a)圖為第2圖沿III-III線之縱斷面圖，第3(b) 圖為使用於第2圖之動作模式轉換裝置之彈簧裝置之背面 圖；及 第4圖為使用於第2圖之動作模式轉換裝置之叠層板 之分解圖。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X2W公棼） (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費含作社印製 536490 A? B7 五、發明説明（8 ) 符號說明 第1圖中： 41——動作模式轉換裝置 4 2——控制裝置 4 3…..電動馬達 44——變速機 4 5 . β ..動作模式開關總成 45Ρ > 45D - 45Ds、4 5Μ …開關 4 6 D ...變速比減小用開關 46U...變速比增大用開關 49— —中央處理裝置（C Ρ ϋ ) 50— —速度計算電路 51 ..，.速度感應器 52——馬達驅動電路 第2-4圖中： 2 .....操作板 3 .....旋鈕 4、5 ...按鈕 9.....彈簧裝置 10…·軸 14——穀盤 15……簧板 16 、 17.··溝槽 18——簧板外緣 - i 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4規格（210;<297公兮） (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標擎局員工消費合作社印製 536490 Μ Β7 五、發明説明（9 ) 19..…第一彈簧部 2 G ..，.第二彈簧部 21、22 · ·.突起 24 ....凹陷部 25，...壁面 26P - 26D> 26Ds ^ 26M …凹部 28——叠層板 29.…開關接點 3 0、3 1 ...絕緣片 32——絕緣隔層 38M 5 38Ds > 38D> 38P …圓孔 3 4、3 6 ...絕緣片 3 3 D、3 3 U、3 5 ϋ、3 5 D · · ·開關接點 37 ....導體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ29Κ>») (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁}

Claims (1)

1. 536490 A8 B8 C8 , D8 々、申請專利範圍 1. 一種腳踏車之動作模式轉換裝置，包括： -操作板U); -配置於該操作板之第1 (前）面之旋鈕（3); -配置於該操作板（2)之第2 (背）面經由軸（10)结 合於該旋鈕之板狀彈簧裝置（9);此弾簧裝置具有位於該 軸（1 0 )向徑向方1¾開離位置之第一彈簧部（1 9 )及位於此 第一彈簧部與該軸之間之第二彈簧部（20),上逑第一彈簧 部可向該軸之方向彈性變形且在其中央設有徑向地向外方 突出之第1突起（21),而上逑第二彈簧部（20)可向上述 操作板（2)方向彈性變形且在其中央部設有自該操作板 (2)向開雛方向突出之第2突起（22); -與該操作板（2)大致直交延伸之壁面（25)，而該第 一彈簧部（19)可K該軸（10)為中心沿該壁面轉動且在該 壁面之所定位置設置複數之可容納該第1突起（21)之凹 部（26P、26D、、26M); -對向着上逑操作板（2)配設且其與操作板之間配置 有上逑彈簧裝置之複數對之開闞接點（29)，各對之接點係 分別配置於與上述壁面之各凹部相對應之位置，因而受上 逑第2突起（22)之推壓時可互相接觸。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 如申請專利範圍第1項之動作模式轉換裝置，其 中該彈簧裝置（9)具有结合於該軸（1G)之毅盤（14)，且 該毅盤係與上述第一彈簧部及第二彈簧部形成一體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 536490 as Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 3· 如申請專利範圍第1項之動作模式轉換裝置，其 中該弾簧裝置（9)具有同心圓弧狀之外側及內側溝槽（16 、17),該第一弾簧部（19)係形成於該外側溝槽（16)及 上述彈簧裝置（9)之外緣之間，而該第二彈簧部（20)係 形成於上述外側及內側溝槽之間。 4. 如申請專利範圍第3項之動作模式轉換裝置，其 中該第1及第2突起（21、2 2)係分別設於第一及第二彈 簧部之中央部。 5· 如申請專利範圍第1項之動作模式轉換裝置，其 中該壁面（25)係由形成於該操作板（2)之第2 (背）面之 凹陷部（24)之壁面構成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)