TWM499365U - 自行車之電子變速器 - Google Patents

Description

自行車之電子變速器

本創作與自行車有關，尤指一種自行車之電子變速器。

為了能夠應付不同的路況，自行車通常會配備有一前變速器與一後變速器，前變速器主要是搭配大齒盤使用，後變速器則是與鏈輪安裝在一起，如此即可藉由改變大齒盤與鏈輪之間的齒輪比來達到變速效果。

就習用技術來說，變速器通常是藉由四連桿的設計將車架固定座、馬達及導鏈架組裝在一起，當馬達之輸出軸開始輸出動力時即可透過四連桿帶動導鏈架變換位置，以達到變速效果。然而，由於馬達之外殼是採用固定於車架固定座的方式，所以馬達之外殼在馬達之輸出軸輸出動力的過程中是保持在固定不動的狀態， 使得馬達之輸出軸需要旋轉較多的圈數(亦即較長的行程)才能帶動導鏈架完成檔位的切換，如此除了會造成換檔效率的低落之外，在長久使用之下也容易增加馬達的負載，因而有改良之必要。

本創作之主要目的在於提供一種自行車之電子變速器，其能在縮短馬達行程的狀況下達到與習用技術相同的變速效果，以減輕馬達負載及提升換檔效率。

為了達成上述目的，本創作之電子變速器包含有一車架固定座、一馬達、一傳動單元，以及一導鏈架。該馬達具有一外殼與一輸出軸，該外殼樞設於該車架固定座，該輸出軸之一端伸入該外殼內，該輸出軸之另一端位於該外殼外且具有一螺紋段；該傳動單元具有一第一傳動座、一第二傳動座，以及一第三傳動座，該第一傳動座之頂端樞設於該車架固定座之一側面，該第二傳動座之頂端樞設於該車架固定座之另一側面，該第三傳動座之底端樞設於該第一傳動座，該第三傳動座之頂端具有一傳動螺孔，該第三傳動座藉由該傳動螺孔螺設於該馬達之輸出軸的螺紋段；該導鏈架樞設於該第一傳動座之底端與該第二傳動座之底端。藉此，當該馬達之輸出軸開始轉動時會驅動該第三傳動座沿著該輸出軸之軸向移動，使該第一傳動座藉由該第三傳動座帶動該導鏈架相對該車架固定座變換位置，在該導鏈架變換位置的過程中再帶動該第二傳動座相對該車架固定座樞轉，在同一時間內，該馬達之外殼會相對該車架固定座樞轉，如此即可在縮短馬達行程的情況下達到變速效果，以達到減輕馬達負載及提升換檔效率的目的。

在本創作之實施例中，本創作之電子變速器更包含有一檔位感測單元，該檔位感測單元具有一霍爾感測器與一磁鐵，該霍爾感測器設於該車架固定座，該磁鐵設於該第二傳動座且藉由該第二傳動座之樞轉而與該霍爾感測器之間相互對應或錯開，使該霍爾感測器能藉由磁場變化對變速檔位是否歸零進行感測。

在本創作之實施例中，該第二傳動座具有二調整螺孔，該二調整螺孔之軸向之間具有一預定夾角，該傳動單元更具有一螺絲固定座與二調整螺絲，該螺絲固定座抵接於該第二傳動座且分別具有一固定孔，各該固定孔同軸連通於一該調整螺孔，各該調整螺絲可原地轉動地設於該螺絲固定座之一該固定孔內且螺設於該第二傳動座之一該調整螺孔內，用以微調該導鏈架的位置。

請先參閱第1及2圖，本創作之電子變速器10包含有一車架固定座20、一馬達30、一傳動單元40，以及一導鏈架50。

車架固定座20安裝在自行車之一車架(圖中未示)，用以作為主要的結構支撐。

馬達30具有一外殼32、一動力輸出單元(圖中未示)，以及一輸出軸34，動力輸出單元設於外殼32內，輸出軸34之一端伸入外殼32內且連接動力輸出單元，輸出軸34之另一端位於外殼32外且具有一螺紋段342。藉此，輸出軸34能被動力輸出單元所驅動而轉動。

如第2及3圖所示，傳動單元40具有一第一傳動座41、一第二傳動座42，以及一第三傳動座43。第一傳動座41之頂端樞設於車架固定座20之一側面，第二傳動座42之頂端樞設於車架固定座20之另一側面，第三傳動座43之底端的兩側面分別藉由一樞軸44樞設於第一傳動座41，第三傳動座43之頂端具有一傳動螺孔432，第三傳動座43藉由傳動螺孔432螺設於馬達30之輸出軸34的螺紋段342。

導鏈架50之一側面樞設於第一傳動座41之底端，導鏈架50之頂端樞設於第二傳動座42之底端。

由上述結構可知，如第3及4圖所示，當馬達20之動力輸出單元開始輸出動力時，馬達20之輸出軸24藉由與第三傳動座43之間的螺接關係帶動第三傳動座43沿著輸出軸34之軸向移動，在第三傳動座43移動的過程中，馬達30之外殼32會相對車架固定座20樞轉，在同一時間內，第一傳動座41會被第三傳動座43所拉動而相對車架固定座20樞轉，並且同時帶動導鏈架50變換位置，在導鏈架50變換位置的過程中會再帶動第二傳動座42相對車架固定座20樞轉，如此即能達到變速效果。

此外，本創作之電子變速器10更具有一檔位感測單元60，如第3及4圖所示，檔位感測單元60具有一霍爾感測器62與一磁鐵64，霍爾感測器62設於車架固定座20，磁鐵64設於第二傳動座42。藉此，磁鐵64能隨著第二傳動座42的樞轉而與霍爾感測器62相互對應或錯開，使霍爾感測器62能藉由磁場變化對變速檔位是否歸零進行感測。

另一方面，為了能夠適當地調整導鏈架50的位置，如第5圖所示，第二傳動座42具有二調整螺孔422，該二調整螺孔422之軸向之間具有一預定夾角，傳動單元40更具有一螺絲固定座45與二調整螺絲46，螺絲固定座45抵接於第二傳動座42之外側面且具有二固定孔452，固定孔452同軸連通於第二傳動座42之調整螺孔422，調整螺絲46可原地轉動地設於螺絲固定座45之固定孔452內且螺設於第二傳動座42之調整螺孔422。藉此，當轉動調整螺絲46時即能透過第二傳動座42對導鏈架50的位置進行微調。

綜上所陳，本創作之電子變速器10利用馬達20之輸出軸24與第一傳動座31之間的螺合關係及馬達30與車架固定座20之間的樞設關係，使本創作之電子變速器10與習用技術相比之下能夠在縮短馬達30行程的情況下完成相同檔位的切換，以達到減輕馬達30負載及提升換檔效率的目的。

10‧‧‧電子變速器
20‧‧‧車架固定座
30‧‧‧馬達
32‧‧‧外殼
34‧‧‧輸出軸
342‧‧‧螺紋段
40‧‧‧傳動單元
41‧‧‧第一傳動座
42‧‧‧第二傳動座
422‧‧‧調整螺孔
43‧‧‧第三傳動座
432‧‧‧傳動螺孔
44‧‧‧樞軸
45‧‧‧螺絲固定座
452‧‧‧固定孔
46‧‧‧調整螺絲
50‧‧‧導鏈架
60‧‧‧檔位感測單元
62‧‧‧霍爾感測器
64‧‧‧磁鐵

第1圖為本創作之立體圖。

第2圖為本創作之局部剖視圖。

第3圖為本創作之前視圖。

第4圖類同於第3圖，主要顯示導鏈架在變換位置後之狀態。

第5圖為本創作之局部立體分解圖，主要顯示第二傳動座、螺絲固定座及調整螺絲之間的關係。

10‧‧‧電子變速器

20‧‧‧車架固定座

30‧‧‧馬達

32‧‧‧外殼

40‧‧‧傳動單元

41‧‧‧第一傳動座

42‧‧‧第二傳動座

43‧‧‧第三傳動座

50‧‧‧導鏈架

Claims (3)

1. 一種自行車之電子變速器，包含有： 一車架固定座； 一馬達，具有一外殼與一輸出軸，該外殼樞設於該車架固定座，該輸出軸之一端伸入該外殼內，該輸出軸之另一端位於該外殼外且具有一螺紋段； 一傳動單元，具有一第一傳動座、一第二傳動座，以及一第三傳動座，該第一傳動座之頂端樞設於該車架固定座，該第二傳動座之頂端樞設於該車架固定座，該第三傳動座之底端樞設於該第一傳動座，該第三傳動座之頂端具有一傳動螺孔，該第三傳動座藉由該傳動螺孔螺設於該馬達之輸出軸的螺紋段；以及 一導鏈架，樞設於該第一傳動座之底端與該第二傳動座之底端。
2. 如請求項1所述之自行車之電子變速器，更包含有一檔位感測單元，該檔位感測單元具有一霍爾感測器與一磁鐵，該霍爾感測器設於該車架固定座，該磁鐵設於該第二傳動座且藉由該第二傳動座之樞轉而與該霍爾感測器之間相互對應或錯開。
3. 如請求項1或2所述之自行車之電子變速器，其中該第二傳動座具有二調整螺孔，該二調整螺孔之軸向之間具有一預定夾角，該傳動單元更具有一螺絲固定座與二調整螺絲，該螺絲固定座抵接於該第二傳動座且分別具有一固定孔，各該固定孔同軸連通於一該調整螺孔，各該調整螺絲可原地轉動地設於該螺絲固定座之一該固定孔內且螺設於該第二傳動座之一該調整螺孔內。