自行车电池保持器

摘要

一种用于保持电池的自行车电池保持器，其主要设有托架部件、接合部件和杆部件。接合部件可移动地安装至托架部件并且构造成将电池选择性地保持至托架。杆部件可移动地安装至托架部件并且操作地连接至合部件以在杆部件从第一杆位置移动至第二杆位置时相对于托架部件在第一方向上移动接合部件。

权利要求

1.一种用于保持电池的自行车电池保持器，其包括：托架部件；

接合部件，其可移动地安装至所述托架部件并且构造成将电池选择性地保持至所述托架部件；以及杆部件，其可移动地安装至所述托架部件并且操作地联接至所述接合部件，以在所述杆部件从第一杆位置移动至第二杆位置时使所述接合部件相对于所述托架部件在第一方向上移动；以及释放按钮，其可移动地安装至托架部件并且操作地联接至接合部件，以在释放按钮从第一按钮位置移动至第二按钮位置时将接合部件移动至电池释放位置。

2.根据权利要求1的自行车电池保持器，其中，所述杆部件包括凸轮部分，所述凸轮部分操作地接合所述托架部件以在所述杆部件从第一杆位置移动至第二杆位置时使所述接合部件在第一方向上移动。

3.根据权利要求1的自行车电池保持器，其中，所述接合部件包括钩，所述钩构造成在杆部件移动至第二杆位置之前接合电池的锁闭部分。

4.根据权利要求1的自行车电池保持器，其中，所述托架部件和所述接合部件构造成通过电池相对于托架部件在第一方向上的滑动来接合电池。

5.根据权利要求1的自行车电池保持器，其中，所述接合部件可移动地安装至托架部件，以在相对于第一方向的横向方向上移动并且在电池相对于托架部件处于第一电池保持位置时接合电池。

6.根据权利要求5的自行车电池保持器，其中，所述接合部件相对于托架部件布置成响应于电池在第一方向上移动至第一电池保持位置而在横向方向上移动。

7.根据权利要求1的自行车电池保持器，其中，所述杆部件相对于释放按钮布置成使得释放按钮在杆部件处于第二杆位置时不可接近并且在杆部件处于第一杆位置时可接近。

8.一种用于保持电池的自行车电池保持器，其包括：托架部件，其构造成通过电池相对于所述托架部件在第一方向上的移动而联接至所述电池；

接合部件，其可移动地安装至托架部件以在相对于第一方向的横向方向上移动并且在电池相对于托架部件处于第一电池保持位置时接合电池；

杆部件，其可移动地安装至托架部件并且可操作地联接至接合部件，以在杆部件从第一杆位置移动至第二杆位置时在第一方向上将接合部件从第一电池保持位置移动至第二电池保持位置；以及释放按钮，其可移动地安装至托架部件并且可操作地联接至接合部件，以在释放按钮从第一按钮位置移动至第二按钮位置时将接合部件移动至电池释放位置；

所述电池还可在第一方向上移动经过第一电池保持位置至第二电池保持位置。

9.根据权利要求8的自行车电池保持器，其中，所述接合部件包括钩，所述钩相对于托架部件布置成接合电池的锁闭部分。

10.根据权利要求8的自行车电池保持器，其中，所述接合部件相对于托架部件布置成响应于电池在第一方向上移动至第一电池保持位置而在横向方向上移动。

11.根据权利要求8的自行车电池保持器，其中，所述托架部件和所述接合部件构造成通过电池相对于托架部件在第一方向上的滑动来接合电池。

12.根据权利要求8的自行车电池保持器，其中，所述杆部件包括凸轮部分，所述凸轮部分可操作地接合托架部件以在杆部件从第一杆位置移动至第二杆位置时在第一方向上移动接合部件。

13.根据权利要求8的自行车电池保持器，其中，所述杆部件相对于释放按钮布置成使得释放按钮在杆部件处于第二杆位置时不可接近并且在杆部件处于第一杆位置时可接近。

说明书

自行车电池保持器

技术领域

[0001] 本发明总体上涉及自行车电池保持器。更具体地，本发明涉及其中电池能容易地安装和拆卸的自行车电池保持器。

背景技术

[0002] 骑自行车逐渐成为一种日益流行的娱乐形式和运输方式。而且，骑自行车已经成为一种非常流行的竞赛运动，对业余运动员和专业运动员都如此。无论自行车用于娱乐、运输或竞赛，自行车业都一直在改进自行车的各种部件。

[0003] 近来，自行车已经安装有电气部件以使骑乘更容易并且骑乘者更加享受。一些自行车安装有电气地控制的换档系统。这种系统需要来自电源(比如轮毂发电机和/或电池)的电力。在电池用作电源的情况下，必须提供安装结构以将电池附装至自行车框架。优选地，安装结构构造成使得电池能容易地安装和拆卸。美国专利No.7,267,352中公开了电池保持器的一个示例，其中止动件组件用来将电池单元保持在安装单元上，该安装单元附装至自行车框架的座管。美国专利No.6,669,220公开了电池保持器的另一个示例，其中集成的控制和动力单元具有附装至自行车框架的下管的电池保持器。虽然这些专利的电池保持器都工作得很好，但它们具有某些缺点。例如，在美国专利No.7,267,352中，止动件组件对于一些骑乘者来说很难用一只手操作。美国专利No.6,669,220的电池保持器仅通过压配合来保持就位，以致于在骑乘经过不平地形时可能会意外地落下。

[0004] 考虑到上述情况，对于本领域技术人员而言从本公开中将很明显，需要一种改进的电池保持器。本发明解决了本领域中的这个需要以及其它需要，这对于本领域技术人员而言从本公开中将变得很明显。

发明内容

[0005] 本发明一个目的是提供一种其中电池能容易地安装和拆卸的自行车电池保持器。

[0006] 前述目的主要能通过提供一种用于保持电池的自行车电池保持器来实现，其中自行车电池保持器主要包括电池、托架部件、接合部件和杆部件。接合部件可移动地安装至托架部件并且构造成将电池选择性地保持至托架。杆部件可移动地安装至托架部件并且操作地联接至接合部件以在杆部件从第一杆位置移动至第二杆位置时相对于托架部件在第一方向上移动接合部件。

[0007] 对于本领域技术人员而言，本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点将从下面结合附图公开本发明优选实施例的详细描述中变得很明显。

附图说明

[0008] 现在参照构成本原始公开内容的一部分的附图：

[0009] 图1是具有电气地控制的换档系统的自行车的侧视图，其中电池使用根据一个优选实施例的自行车电池保持器安装至自行车框架；

[0010] 图2是图1所示自行车电池保持器的局部侧视图，托架部件安装至自行车框架的下管并且电池保持器组件处于第二电池保持位置(完全就座位置)；

[0011] 图3是图1所示自行车电池保持器类似于图2的局部侧视图，托架部件安装至自行车框架的下管并且电池保持器被拆除；

[0012] 图4是图1至3所示自行车电池保持器的底侧透视图，示出电池到电池保持器组件上的安装；

[0013] 图5是图1至4所示自行车电池保持器的底侧透视图，示出电池保持器组件的托架部件上的电池，但还没有移动至第一电池保持位置；

[0014] 图6是图1至5所示自行车电池保持器的底侧透视图，示出处于第一电池保持位置(未完全就座位置)的电池保持器组件的托架部件上的电池；

[0015] 图7是图1至6所示自行车电池保持器的底侧透视图，示出处于第二电池保持位置(完全就座位置)的电池保持器组件的托架部件上的电池；

[0016] 图8是自行车电池保持器的侧面透视图，电池定位成用于安装到图1至7所示的电池保持器组件中；

[0017] 图9是自行车电池保持器类似于图8的侧面透视图，电池相对于自行车电池保持器处于第一电池保持位置以使得电池保持至电池保持器组件，但未处于完全就座位置；

[0018] 图10是自行车电池保持器类似于图8和9的侧面透视图，电池相对于自行车电池保持器处于第二电池保持位置以使得电池以完全就座位置保持至电池保持器组件，但未处于完全就座位置；

[0019] 图11是用于图1至10所示自行车电池保持器的电池的端视图；

[0020] 图12是图1至10所示自行车电池保持器的端视图；

[0021] 图13是图1至10所示自行车电池保持器的分解透视图；

[0022] 图14是图1至10所示自行车电池保持器的侧面分解透视图；

[0023] 图15是图1至10所示自行车电池保持器的顶面分解透视图；

[0024] 图16是沿着图9的线16-16截取的自行车电池保持器的横截面图，示出电池保持器组件处于第一电池保持位置(未完全就座位置)；

[0025] 图17是沿着图10的线17-17截取的自行车电池保持器的横截面图，示出电池保持器组件处于第二电池保持位置(完全就座位置)；

[0026] 图18是自行车电池保持器类似于图16的横截面图，但释放按钮被压下以释放电池；

[0027] 图19是自行车电池保持器类似于图16和18的横截面图，但电池从自行车电池保持器脱离；以及

[0028] 图20是沿着图12的线20-20截取的自行车电池保持器的横截面图，但接线块(terminal block)从托架部件向外分解。

具体实施方式

[0029] 现在将参照附图解释本发明的选定实施例。从本公开内容中对于本领域技术人员而言将很明显，下面对于本发明实施例的描述仅提供用于示例而不是为限制本发明的目的，本发明由所附权利要求及其等效物所限定。

[0030] 首先参照图1至3，示出了安装有电气控制的换档系统的自行车10，在该换档系统中，使用根据一个优选实施例的自行车电池保持器16将电池12安装至自行车框架14。如图2和3中最好地示出，自行车电池保持器16固定地联接至自行车10的自行车框架14，并且电池12能如下面所解释的容易地从自行车电池保持器16拆卸和再次附装至自行车电池保持器16。

[0031] 基本上，如图1中看到的，电气控制的换档系统包括一对电气换档器20和22、前机械化拨链器24、后机械化拨链器26以及循环计算器28。电气换档器20和22能构造成以常规的方式相对于自行车10的前和后链轮电气地控制链条的定位。具体地，来自电气换档器20和22的控制信号传输至每个机械化拨链器24和26中的电动机单元(未示出)以使得链条导板以常规的方式将链条移动至选定的链轮。由于机械化拨链器24和26的电动机单元是电气地驱动的，因此需要电源操作它们。因此，电池12至少将电力供应至机械化拨链器24和26的电动机单元(未示出)。尤其是自行车电池保持器16电气地联接至机械化拨链器24和26的电动机单元(未示出)，并且电池12如以下解释的那样电气地联接至自行车电池保持器16。由于电气换档器、机械化拨链器和循环计算器在自行车技术中是公知的，这里将不再详细地讨论或图解电气换档器20和22、机械化拨链器24和26以及循环计算器28。

[0032] 现在参照图4至10和图13，自行车电池保持器16主要包括固定安装结构30、电池保持机构32、电池释放机构34(图13)和电接触结构36。固定安装结构30主要将电池12支撑于自行车框架14上。电池保持机构32主要将电池12紧固至固定的安装机构30以使得电池12能如以下解释的容易地从固定安装结构30拆卸和再附装至固定安装结构30。
电池释放机构34主要与电池保持机构32配合以通过将电池保持机构32移动至脱离与电池12的接合而将电池12从固定安装结构30释放。电接触结构36为电池12提供固定的触点以使得电池12能容易地并且同时地从机械化拨链器24和26的电动机单元(未示出)断开。

[0033] 如图2和3中最好地示出，自行车电池保持器16的固定安装结构30由一对处于通常用来将瓶笼附装至自行车框架14的下管的锚定点处的安装螺栓38固定地联接至自行车框架14的下管。固定安装结构30主要包括安装导轨40和托架部件42。

[0034] 安装导轨40是由轻质材料(比如铝或任何其它适合的材料)构成的硬质刚性部件。安装导轨40是能主要分为托架连接段40a和框架附装段40b的单件式整体部件。托架连接段40a的形状形成为通过电池12相对于托架部件42在第一方向D1上的滑动与电池12固定地联接。优选地，托架连接段40a具有两个如以下所讨论的与电池12的相应结构相配合的宽段。托架连接段40a优选地由一对紧固件(比如图6和7中所看到的螺钉43)固定地附装至托架部件42。框架附装段40b具有多个用于容纳安装螺栓38的安装孔。

[0035] 托架部件42如上所述构造成由安装导轨40固定地联接至自行车框架14。托架部件42具有在电池12沿着安装导轨40滑动时与电池12的一端相配合的凹陷部42a。托架部件42是由轻质材料(比如硬塑料或任何其它适合的材料)构造的硬质刚性部件。

[0036] 如图13至15最好地示出，电池保持机构32主要包括凸轮杆部件44、凸轮轴46、主弹簧保持器48、主弹簧50、连接销52、弹簧帽54、钩弹簧56以及钩58。电池保持机构32由托架部件42支撑。电池保持机构32相对于托架部件42构造和布置用来将电池12选择性地紧固至托架部件42。在示出的实施例中，电池保持机构32和电池释放机构34一起配合来提供用于电池12的快速替换。而且，在示出的实施例中，电池保持机构32如以下所讨论的提供用于电池12和托架部件42之间的紧密联接。

[0037] 如图16至20示出，连接销52和钩58由销59固定在一起以形成将电池12保持至托架部件42的接合部件60。连接销52和钩子58都是硬质刚性部件，它们优选地由轻质金属材料比如铝构成。基本上，接合部件60由凸轮轴46联接至凸轮杆部件44用来在第一方向D1上移动。尤其，连接销52具有用于枢转地接收凸轮轴46的孔，该凸轮轴又支撑于托架部件42的一对槽中。

[0038] 在凸轮杆部件44处于第一杆(打开)位置时，如图16所示，接合部件60构造和布置来仅通过相对于托架部件42在第一方向D1上滑动电池12而最初接合和保持电池12。在电池12和接合部件60之间的这个最初接合随着凸轮杆部件44处于第一杆(打开)位置而出现之后，电池12和接合部件60如图6、9和16所示相对于托架部件24布置于第一电池保持位置。在第一电池保持位置，电池12由接合部件60保持在托架部件24上。通过将凸轮杆部件44从第一杆(打开)位置(图16)旋转至第二杆(闭合)位置(图17)，接
合部件60进一步在第一方向D1上移动经过第一电池保持位置以使得然后能获得电池12和托架部件42之间的紧密联接。因此，接合部件60可移动地安装至托架部件42以便如以下所讨论的那样将电池12选择性地保持至托架部件42。

[0039] 再参照图4至10，凸轮杆部件44由凸轮轴46枢转地联接至托架部件42以使得凸轮杆部件44可从第一杆(打开)位置(参见图4至6、8和9)移动至第二杆(闭合)位置(参见图7和10)用于如上所述在第一方向D1上移动接合部件60。第一杆位置基本上是电池释放机构34能操作来释放电池12的自由或解锁位置，而第二杆位置基本上是其中电池释放机构34是不可接近的锁闭位置。

[0040] 电池12能在凸轮杆部件44处于第一杆位置或第二杆位置时保持在托架部件42上。在第一杆位置中，凸轮杆部件44将接合部件60相对于托架部件42保持在第一电池保持位置以使得能通过在第一方向D1上在安装导轨40上移动电池12来将电池12最初安装于托架部件42上。在电池12与接合部件60的钩58接合时，电池12在托架部件42上保持在第一电池保持位置。在凸轮杆部件44移动至第二杆(闭合)位置时，接合部件60进一步在第一方向D1上移动经过第一电池保持位置以使得获得电池12和托架部件42之间的紧密联接。因而，电池保持机构32构造和布置成使得即使凸轮杆部件44意外地移动至第一杆(打开)位置，钩58防止电池12从托架部件42脱落。

[0041] 凸轮杆部件44包括凸轮部分44a和杆部分44b，并且在杆部分44b中具有释放按钮接收凹陷部44c。凸轮部分44a经由主弹簧保持器48和主弹簧50操作地接合托架部件24以在凸轮杆部件44从第一杆位置移动至第二杆位置时在第一方向D1上移动接合部件60。尤其，凸轮杆部件44从第一杆位置移动至第二杆位置，在凸轮杆部件44相对于托架部件42在第一方向上拉动接合部件60时，凸轮部分44a接触主弹簧保持器48并且压缩主弹簧50。
因而，凸轮部分与主弹簧保持器48和主弹簧50相配合以相对于托架部件42在第一方向D1上拉动接合部件60。凸轮部分44a还构造和布置成被主弹簧50的推力保持在第二杆位置。
尤其，凸轮部分44a构造和布置成具有相对于凸轮轴46的超过中心(over-the-center)型结构以使得主弹簧50的推力定位于凸轮轴46的一侧上以在凸轮杆部件44到达第二杆位置之前朝着第一杆(打开)位置推动凸轮杆部件44并且使得主弹簧50的推力定位于凸轮轴46的另一侧上以朝着第二杆(闭合)位置推动凸轮杆部件44。

[0042] 主弹簧保持器48是刚性帽状部件，具有穿过端面以使得连接销52能从中穿过的孔。主弹簧保持器48覆盖主弹簧50的一端并且作为用于凸轮杆部件44的凸轮部分44a的接触表面。主弹簧50是布置于弹簧保持器48和托架部件42的端面之间的压缩弹簧。主弹簧保持器48和主弹簧50一起配合来在托架部件42和凸轮杆部件44之间操作地传输推力。

[0043] 弹簧帽54和钩弹簧56一起配合以经由接合部件60在托架部件42和凸轮杆部件44之间操作地传输推动力。弹簧帽54和钩弹簧56同心地安装于连接销52上，并且钩弹簧56操作地布置于弹簧帽54和钩58之间。如图20所示，弹簧帽54具有固定至托架部件
42的一端以及支撑钩弹簧56的另一端。如图17所示，在凸轮杆部件44旋转至第二杆(闭合)位置时，钩弹簧56由接合部件60在第一方向D1上的移动来压缩。

[0044] 现在参照图13、16和17，现在将描述电池释放机构34。基本上，电池释放机构34包括释放按钮62和返回弹簧64。释放按钮62逆着返回弹簧64的推力可移动地安装至托架部件42。尤其，返回弹簧64布置于托架部件42和钩58之间以抵着释放按钮62的内端偏压接合部件60。换言之，返回弹簧64保持接合部件60和释放按钮62处于休息位置以使得接合部件60沿着托架42的中心平面定位并且释放按钮62从托架部件42突出。

[0045] 如图16和18所示，释放按钮62操作地联接至接合部件60以在释放按钮62从第一按钮(休息)位置(图16)移动至第二按钮(压下)位置(图18)时将接合部件60移动至电池释放位置(图18)。因而，在释放按钮62逆着返回弹簧64的推力被压下时，钩58侧向地移动至电池释放位置。换言之，在接合部件60与电池12接合而且处于第一电池保持位置(也就是，凸轮杆处于第一杆(打开)位置)时，释放按钮62在横向方向D2上的侧向移动也在横向方向D2上移动接合部件60。释放按钮62和接合部件60在横向方向D2上的这个侧向移动引起在接合部件和电池处于第一电池保持位置时接合部件从与电池12的接合中移出。

[0046] 而且，在电池12插入托架部件42的凹陷部42a时，电池12首先接触钩58以逆着返回弹簧64的推力将钩58侧向地移动至电池释放位置，然后钩58侧向地移动返回至休息位置以如图16所示在第一电池保持位置将电池12保持至托架部件42。现在，凸轮杆部件44能旋转至第二杆(闭合)位置(参见图7、10和17)以使得接合部件60如图17所示在第一方向D1上移动以将电池拉动至第二电池保持位置。在凸轮杆部件44处于第二杆(闭合)位置(参见图7、10和17)时，杆部分44b覆盖释放按钮62以使得释放按钮62布置于杆部分44b中的释放按钮接收凹陷部44c中。因而，在凸轮杆部件44处于第二杆(闭合)位置时，释放按钮62是不可接近的。

[0047] 电接触结构36主要包括具有一对电(终端)触点68和电线70的接线块66。电触点68包括于接线块66中。如图12和13所示，电触点68在大致彼此平行的方向上从接线块66延伸。电触点68如图20所示还大致平行于安装导轨40。电触点68构造成延伸进入电池12相应的终端接收部分，如以下所描述的。电触点68每个电连接至电线70的一个电导体以将电能从电池传输至拨链器24和26。接线块66由基本上刚性的塑性材料形成，并且管状部分(圆形环状形状)同心地布置于电触点68周围。接线块66的这些管状部分是具有足够弹力的薄壁部分以作为密封部件。接线块66由一对螺栓紧固至托架部件42。

[0048] 电池12是可替换的电池组。可选地，电池12能是可由安装至自行车10的发电设备再充电的可再充电电池。如图11所示，电池12具有包括一对孔隙80的端面，每个孔隙80具有触点接收孔82。孔隙80和触点接收孔82分别构造成接收接线块66的管状部分和电触点68。电池12的端面还具有带有锁闭表面86的钩接收凹陷部84。如图4最好地示出，电池12的底表面具有由一对凸缘形成的槽88，并且凸缘具有用于接收安装导轨40的托架连接段40a的切口。由于电池是常规的电气部件，出于简洁的缘故省略电池12的进一步描述。

[0049] 钩接收凹陷部84具有电池12的锁闭表面86，其构成电池12的锁闭部分。在电池12沿着安装导轨40移动至第一电池保持位置时钩58首先接触钩接收凹陷部84的开口边缘以使得钩58逆着返回弹簧64的推力侧向地移动至电池释放位置。因而，接合部件60在电池12的最初插入期间逆着返回弹簧64的力在横向方向D2上移动进入托架部件42。一旦电池12到达第一电池保持位置，接合部件60被返回弹簧64的力推动返回至其休息位置以使得钩58接合电池12的钩接收凹陷部84内的锁闭表面86。换言之，接合部件60的钩
58在凸轮杆部件44移动至第二杆位置之前接合电池12的锁闭部分的锁闭表面86。而且，具有示出实施例的这个结构，接合部件60相对于托架部件42布置成响应于电池12在第一方向D1上移动至第一电池保持位置而在相对于第一方向D1的横向方向D2上自动地移动。
而且具有托架连接段40a和电池12的槽88之间的配合连接，电池的移动限制于在纵向方向上的少量前后移动。现在电池12在第一电池保持位置上保持在托架部件42中。凸轮杆部件44旋转至第二杆(闭合)位置引起接合部件60进一步在第一方向D1上移动经过第一电池保持位置以使得获得电池12和托架部件42之间的紧密联接。

[0050] 术语的总体解释

[0051] 在理解本发明的范围时，术语“包括”及其派生词在这里用作开放式的术语，其确定所述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在，但并未排除其它未声明特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。这还适用于具有类似含义的词语，比如术语，“包括”、“具有”及其派生词。而且，词语“零件”、“段”、“部分”、“部件”或“元件”在以单数形式使用时能具有单个部件或多个部件的双重含义。最后，表示程度的术语，比如“基本上”、“大约”和“大致”在这里意思是所修饰术语合理的偏压量以使得最终结果不会明显改变。

[0052] 虽然仅选择了选定的实施例来示出本发明，但从本公开中对于本领域技术人员而言很明显，在不脱离本发明如所附权利要求所限定的范围之下，能做出很多变化和变型。而且，根据本发明的实施例的前述描述仅提供为示例的目的，而不是要限制本发明的目的，本发明由所附权利要求及其等效物所限定。