TW558537B - Integrated control and power unit for use aboard a bicycle - Google Patents

Description

558537 五、發明說明（1 ) 發明之領域 本發明係關於一種在腳踏車上使用的整合之控制及電 源單元裝置，包括有一電子控制單元之外殻，及一或多 個提供動力到配合在腳踏車之電力裝置用的電池用之夾 住容器。 先前之技術說明 此種裝置已被揭示在本申請人於公元2000年5月9曰 提出申請之意大利專利申請案No. T002000A000430中， 在提出本申請之時仍然保密。 發明之扼要說明 本發明之目的在改善先前之單元，使它變成更簡單並 且更提高功能。 爲了達成此目的，本發明提供一個具有上述具體特徵 之單元，並且其另外之特徵爲控制單元之該外殼及該電 池夾住容器裝設有一個快速連接裝置，當進行連接時， 它亦可提供電池與控制單元之間的電力連接。 由於這些特徵，電池夾住容器可以很簡單且快速的方 式被組合及做電力連接。此優點非常重要，特別是當腳 踏車比賽必須全部更換電池夾住容器之時。但是，通常 如下列將敘述者，容器將不被更換，而僅是簡單地暫時 被移開以進行充電。 在一個較佳實施例中，該快速連接裝置包括有一個圓 形座，它被形成在控制單元外殻本體中，以及電池夾住 558537 五、發明說明（2) 容器之圓柱形端部，它可被容納在此座中。但是很明顯 地，其他連接裝置亦可使電池夾住容器及控制單元外殼 之陰及陽功能顛倒而同樣地被做成。 在該較佳實施例中，電池夾住容器之圓柱形端部之外 表面有一或多個電力接點連到電池上，一旦該連接情況 被達成時，可與該座中之對應電力接點啣接。 依照另一個較佳特徵，該電池之夾住容器之圓柱形端 部外表面上之該每一個電力接點包括有一個導體材料製 成之環圍住該圓柱形端部。同時，電池夾住容器之座中 之每一個該接點包括有一個銷，它被彈性地加偏壓而朝 向一個在此座中成徑向突出之位置上。 依照另一個較佳特徵，形成電池夾住容器上每一個電 力接點之該環有一個外表面形成圓周之凹溝，用來容納 且軸向地拘束電池夾住容器之座中所容納之各個接點銷 。依此方式時，該接點銷亦可達成一種機械鎖住功能。 最好，電池爲可充電式。它們被容納用的容器被密封 ，並且電池可由將此容器置於一種電池充電器之精緻設 計之座上，它與電子控制單元之外殼中之座完全相同。 則電池不須要爲了充電而從容器移開。 依照更另一個較佳特徵，該電池夾住容器包括有狹長 管狀體，其一端封閉，並且另一端上設置有封閉蓋。一 個螺旋彈簧被配置在電池與容器之封閉端之間，以使住 容器內之電池產生之振動（及隨後之噪音）可被衰減。 558537 五、發明說明（3) 任何數目之電力接點均可提供，因爲除了兩個電力端 子之外，附加之端子均可被配置。 圖示之簡單說明 本發明將由參照下列不做爲限制例用之附圖的詳細說 明而詳細解釋之。 第1圖是本發明單元在安裝情形下之立體圖； 第2圖是第1圖所示之單元在不連接情形下之立體圖； 第3圖是本發明單元之立體剖開圖； 第4圖是具有本發明單元之腳踏車骨架之相似的立體圖； 第5圖是具有本發明單元第2實施例之腳踏車骨架之立 體圖； 第6圖是第5圖之細部的放大立體剖開圖； 第7圖是第5，6圖所示裝置在安裝情形下之橫剖面圖 9 第8，9圖顯示參照本發明其他版本之第5，6圖的變化 體。 本發明較佳實施例之詳細說明 參照第1，2圖，在腳踏車上使用的控制及電源單元整 合裝置 1，包括有一個外殻2，它含有一或多個電子電 路板而形成電子控制裝置，即腳踏車上之電腦，以及一 個圓柱形容器3，它可夾住一或多個電池以用來對腳踏車 上之電力裝置提供電力。電池夾住容器3包括一個下端 部10，它被容納在一個環狀圓柱形座6中，形成外殻2 558537 五、發明說明（4 ) 本體之一體部份。在顯示之例子中，環狀座6從垂直向 上從外殻2之一端延伸之豎板7上突出，外殼2實質上 爲平坦之矩形。自然地，圖中顯示外殼2與容器3之具 體構造並非限制例，而是可廣泛變化。外殼2之豎板7 上具有孔8，它可與一個用來將外殻鎖到腳踏車骨架之螺 栓啣接，例如其方法可以與上述本申請人之意大利專利 申請所示之技術，即在腳踏車骨架之管中形成，並且用 來安裝瓶子籃之固定孔中。 參照第3圖，電池夾住容器3提供有一個狹長管狀圓 柱形構造，其一端由隔壁3a所封閉，另一端由蓋子3b 之所封閉，此兩個元件是由塑膠絕緣材料所製成。容器3 有兩個圓溝3c在上端，它容納兩個圓形剖面之橡膠環9 ，它很容易地抓住容器3之上端。在下端，容器3具有 一個圓柱形部1 0，它被容納在環狀座6內側。圓形剖面 之橡膠環11、金屬導電材料環12、塑膠材料塡隙環13, 額外金屬導電材料環14、額外之橡膠環15及最後一個蓋 子3b被依序配置在圓柱形部1〇。兩個金屬導電材料環 12，14交互地被隔離，並且形成兩個電力接點，各被連 到配置在容器3內側之電池或者多個電池之兩個端子上 。此連接是由配置在容器3內側之各導線，金屬簧片所 達成，並且由容器突出經由配置在圓柱形部10之狹槽26 ，以被連到兩個金屬導電材料環12，14。但是如上述， 任何數目之電力接點均可被配置。兩個橡膠環11，15用 558537 五、發明說明（5) 來確保密封度，防止水在電力接點之區域滲透。如上述 ，蓋子3b在嵌入電池之後永遠焊接到容器3。電池可依 照任何已知技術被製成，並且可被充電。 如第3圖所示，徑向凹處6a被設置在環狀座6之內表 面，其中有兩個球狀頭金屬銷17, 18用之導箱16，此銷 17，18被螺旋彈簧19加偏壓朝向一個環狀座6內側之徑 向突出位置。金屬銷17，18形成兩個電力接點，可被用 來建立與電池夾住容器之兩個環12，14之接觸，當電池 夾住容器被嵌入環狀座6時。螺旋彈簧19被配置在具有 兩個銷17，18之可動板20與被固定到外殼16之一端的 反向板21之間。 當電池夾住容器3被容納在環狀座6中之時，兩個環 12，14建立與兩個接點銷17，18之接觸（見第2圖）。較 佳爲，環12及環14之外表面被形成可提供具有圓形橫 剖面之圓周溝槽，以提供對接點銷17，18之軸向鎖住。 依照此方式時，兩個接點銷17，18確保了機械及電性連 接。每一個環12，14如此形成之表面亦產生一個凸輪效 應，當電池夾住容器3退回時，可決定銷17，18之縮回 〇 如上述，配置在容器3之電池由一個配置在容器中及 位於封閉端與電池之間之螺旋彈簧22抵住容器之封閉端 ’以防止電池在容器內移動。 第3圖顯示另外一個在腳踏車骨架上的容器3之支持 558537 五、發明說明（6) 元件’包括一個板子23，其上之孔24可與鎖緊螺栓啣合 而螺合到腳踏車骨架之管子上之孔中，以及可橫向與容 器3啣合之半圓形夾子25。螺栓與孔24、8啣合，並且 ，例如依照本申請人之上述意大利專利申請案中所揭示 之觀念，此兩孔通常設在腳踏車車架之管子上之兩個用 來固定腳踏車用菜籃之孔啣合。因而，同樣的螺栓亦可 被用來將菜籃及本發明之單元兩者固定。 第5圖中，腳踏車車架1’包括有前方向管2’，它經由 水平管4’及對角線管5’而被連到後鞍管3’。管3’，5’聚 集到腳踏車曲軸之外殻6’中，它爲具有水平軸心且實質 上爲圓柱形狀（參照腳踏車使用之情形）。 本發明電子控制裝置7’包括有一個剛性外殼8’，用來 容納一或多個電子電路板，以用來控制一或多個裝在腳 踏車上之電子元件。 參照第6圖，外殼8’實質上爲平坦狀，其下表面9’實 質上爲平面狀，其上表面10’含有一個彎曲狀似搖籃之部 份11’，它被用來與曲軸之外殻6’之下表面啣接，而使外 殻8’沿著垂直方向之尺寸被保持在最小。外殼8’另外包 括有一個管狀體12’，它可做爲與含有電池之圓柱形夾住 容器13’之下端做快速機械及電性連接之座的用途。容器 13’被密封，並且有兩個外金屬環14’在其下端，它們彼 此絕緣，做爲接點並且與管狀體12’中之兩個接點銷（第 6圖中未顯示），並且由彈簧裝置徑向往內地加壓，其方 558537 五、發明說明（7) 法與本發明第一實施例中所述者相同。 參照第6，7圖，外殼8’是由含有上半外殼8a及下半 外殼8b且彼此固定一起之塑膠材料體所構成（例如熔接） 。這些半外殼一起形成一個具有圓柱形表面17’之穿孔 15’，它與將外殼8’固定到曲軸外殻6’用之螺栓18’啣合 。螺栓18’啣合在曲軸外殻6’上，如習知一般地在非傳統 腳踏車中亦有設置之螺紋孔18a，以將引導控制前後變速 器之纜線用之導板固定，此種腳踏車裝設有變速器人工 控制裝置。第7圖顯示外殼6’之橫剖面。在外殻6’內側 ，配置有一個曲軸19’，它可在由裝在兩個螺合到外殼6’ 中之螺紋軸襯23’，24’內的滾動軸承20’，21’，22’轉動 。軸襯23’有一個擴大頭部25’，它與外殼6’之一個端面 搭接，而軸襯24’完全容納在外殼6’中，並且使一個管狀 隔件26’被壓迫抵住由另一個軸襯23’所支持之軸承21，， 22’組合。依照一種已知技術，使用一種密封環27，28 進一步地連到滾動軸承20’，21’，22’。 第8，9圖係關於本發明裝置之另一個實施例，其中外 殻8”被固定到外殻6’是以不同方式進行。在此情況下， 外殻8”含有兩個彼此平面且隔開之環狀耳29,它從外殻 8”之上表面10”向上突出，並且在參照腳踏車之安裝情形 下，被配置在垂直於曲軸軸心之平面上。兩個環狀耳29 由兩個上述之螺紋軸襯23’，24’（第9圖）而被固定曲軸 之外殻6’之各端。但是在此情況下，如第9圖所示，兩 558537 五、發明說明（8) 個螺紋軸襯23’，24’有一個擴大頭部25，，並且兩個環狀 耳29之每一個被裝在各螺紋軸襯23，，24,之周圍，位於 各擴大頭部25,與外殼6,之各端面之間。 由上述很明顯地，本發明之控制單元被鎖在腳踏車骨 架上’其位置不妨害腳踏車之正常使用，而且進行維修 或更換操作，或者在每次充電操作之前移除或安裝電池 夾住器之時易於接近。 自然地，在不違離本發明由申請專利範圍所界定之範 圍之下，在此所述之本發明構造及實施例可有許多改變 元件符號對照表 1 控制及電源單元整合裝置 Γ 車架 2 外殼 2， 前方向管 3 電池夾住容器 3a 隔壁 3b 蓋子 3c 圓溝 3， 後鞍管 4， 水平管 5, 對角線管 6 座 -10- 558537 五、發明說明（9) 6， 外殻 6 a 徑向凹處 7 豎板 V 電子控制裝置 8 孔 8，，8，， 外殻 8a 上半外殻 8b 下半外殻 9 橡膠環 9， 下表面 10 圓柱形部 1 0，，1 0，’ 上表面 11 橡膠環 1 11 部份 12 金屬材料環 W 管狀體 13 塑膠材料塡隙環 13” 圓柱形夾住容器 14 金屬導電材料環 141 金屬環 15 橡膠環 15’ 穿孔 16 導箱 -11- 558537 五、發明說明（10 ) 17，18 179 18? 18a 19 199 2020,，2Γ ,22, 21 22 23 23,，24， 24 25 255 26 26， 27,28 金屬銷 圓柱形表面 螺栓 螺紋孔 螺旋彈簧 曲軸 可動板 滾動軸承 反向板 螺旋彈簧 板子 螺紋軸襯 孔 半圓形夾子 擴大頭部 狹槽 管狀隔件 密封環 環狀耳 -12- 29

Claims (1)

1. 558537 一 -)

   00 /ί 第 正 /J Z年 Z 申請專利範圍 ,κ·ϋν»4 Ρ -------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 正桉1-S. >i.tL/r\^ 1. 一種在腳踏車上使用的控制及電源單元整合裝置，其具 有電子控制單元之外殼（2, 8, 8”），及提供動力到配合在 腳踏車之電力裝置用的一或多個電池用之夾住容器（3, 13’），其特徵爲控制單元之該外殻（2，8，8”）及該電池 之夾住容器（.3，1 3”）間裝設有一個快速連接裝置供作機 械連接之用，當進行連接時，該快速連接裝置亦可提供 電池與控制單元之間的電力連接！ k且，當移開該電池 之夾住容器之同時，該電池之夾住容器與該控制單元間 的機械ί接及·電力連接亦同時解除.。 ¥ · 如申請專利範圍第1項之整合裝，其中.該·快速連接裝 置包括有圓形座（6)被形成在控制·渾元之該外殼（2 )的本 體上，以及電池夾住容器上之圓柱·形部（1.0)，它可被容 納在此座（6)中。 · ·;·:· ^ · 3.如申請專|J範圍第2項之整合裝置，其中該電池夾住容 器（3，13·’）上之圓柱形部（10)之外表面有一或多個電力 接點（12，14)與電池連接，一旦該連接情況被達成時， 可與該座（6)中之對應接點（17，18)啣接·。 4 ·如申請專利範圍第3項之整合裝置，其中該電池之夾住 _容器（3，1 3 ”）之圓柱形部（1 〇 )外表面上之該電力接點（1 2 14)包括有一個導體材料製成之環（12, 14)圍住該圓柱形 部（10)。 5.如申請專利範圍第4項之整合裝置，其中該配置在電池 之夾住容器（3，13”）之座（6)中之每一個該接點（17，18) 13 本纸ft尺度逋用中國國家揉準< CNS ) Α4规格（210X297公釐） ^-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 558537 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局员工消#合作社印製 六、申請專利範圍 包括有一個銷，它被彈性地加偏壓而朝向一個在此座（6) 中成徑向突出之位置上。 6. 如申請專利範圍第5項之整合裝置，其中該環（12，14) 有一個外表面形成圓周之溝，用來容納且軸向地拘束電 池夾住容器.（3，1 3”）之座（6 )中所容納之各個接點銷（1 7 , 18)。 7. 如申請專利範圍第1項之整合裝置，其中該電池夾住容 器包括有狹長管狀體，其一端封閉，並且另一端上設置 有封閉蓋。 8ν·如申請專利範圍第7項之整合裝置，其中配置在容器（3, 1 3”）之電池由一個配置在容器中及位於封閉端與電池之 間之螺旋彈簧（22 )抵住容器之封閉端，以防止、電池在容 器內移動。 〆 ：：. “· 9 ·如申請專範圍第1至8項中任一項之整合裝置，其中 電池爲可充電式。 10. 如申請專利範圍第9項之整合裝置，其中提供有電池充 電器，其裝設有連接裝置與達成電池夾住容器及電子控 制單元箱（2 )之間的連接之用者相同。 11. 如申請專利範圍第1項之整合裝置，其中該座（6)包括有 一個環狀圓柱形附加部從一個豎板（7)突出，接著從電子 控制單元外殼（2)之一端突出，該外殻（2)之爲一般平坦 之矩形。 12. 如申請專利範圍第1項之整合裝置，其中其外殻（8, 18”) 14 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 本纸張尺度逋用中國國家#準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 558537 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 被形成且被配置成，可被固定到腳踏車曲軸之外殻（6)上 〇 13. 如申請專利範圍第12項之整合裝置，其中控制單元之該 外殻（8，8”）有一個上表面（10’，10”），它含有一個似搖 籃之部份（11)，它被用來與曲軸之外殼（6)·之下表面啣接 〇 14. 如申請專利範圍第13項之整合裝置，其中之外殼（8’）具 有至少一個孔（15’），它可使單元之該外殼（8’）被固定到 曲軸之外殼（6’）上所用之螺栓啣接。 * * 1$:如申請專利範圍第14項之整合裝置，其中整合裝置之外 殻（8’）具有實質上爲平坦之形狀，其平面下表面（9’）及上 表面（10’）含有上述之似搖籃之部·份（1 Γ.).，該上及下表面 (9’，10’）具有孔（15’），它可使單元之孩外殼:(.8:’·)被固定 到曲軸之殼（6’）上所用之螺栓啣接。 16. 如申請專利範圍第14項之整合裝置，其中整合裝置之該 外殻（8，8”）是由含有上半外殼（8a)及下半外殻（8b)且彼 此固定一起之塑膠材料體所構成/ 17. 如申請專利範圍第13項之整合裝置，其中整合裝置之該 .外殻（8”）包括有至少一個環狀耳（29)，它可被固定在曲 軸之外殼（6’）之一端。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之整合裝置，其中該至少一個環 狀耳（29)藉由螺紋套管（.23’，24’）之擴大頭部（25，）而被 固定抵住曲軸之外殻（6’）之各端，螺紋軸襯（23，，24，) 本纸張尺度逍用中國國家播準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） ^-- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 558537 A8 58 C8 D8 六、申請專利範圍 被螺合到曲軸之外殼（6’）之各端，並且可轉動地支持曲 軸（1 9’），該至少一個環狀耳（29 )被裝在各螺紋軸襯（23 ’， 24’）上，位於螺紋軸襯之擴大頭部（25’）與曲軸之外殻（6，) 之各端之間。 19·如申請專利範圍第18項之整合裝置，其中·該單元之該外 殻（8”）具有實質上爲平坦之形狀，其平面下表面（9，，） 及上表面（1 0”）含有上述之似搖籃之部份（11，）。 20. —種腳踏車，其特徵爲它包括有一種如前述申請專利範 圍中第1至19項任一項之電子控制單元。 *華 21. _如申請專利$b圍第20項之腳踏車，其中電子控制甲冗之 外殼被固定到腳踏車骨架之前對角線管上。 22 ·如申請專利範圍第20項之腳踏車·，其中電子控制澤^元^ 2 外殼被固定到腳踏車曲軸之外殼上。_ · (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 線 經濟部智慧財產局员工消費合泎社印製 本纸張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 558537 ψΜmi 第1圖

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