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变速器总成

阅读:717发布:2021-02-24

IPRDB可以提供变速器总成专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明公开了一种变速器总成,包括一固定构件、一活动构件、一第一连杆构件、一第二连杆构件、一驱动模块与一电源模块。第一连杆构件分别以一第一枢轴与一第二枢轴枢设于固定构件的一处与活动构件的一处。第二连杆构件分别以一第三枢轴与一第四枢轴枢设于固定构件的另一处与活动构件的另一处。驱动模块设置于固定构件、活动构件、第一连杆构件与第二连杆构件中的一个。电源模块设置于第一连杆构件与第二连杆构件中的一个,且电性连接驱动模块。,下面是变速器总成专利的具体信息内容。

1.一种变速器总成,其特征在于,该变速器总成包括:一固定构件;

一活动构件;

一第一连杆构件,分别以一第一枢轴与一第二枢轴枢设于该固定构件的一处与该活动构件的一处;

一第二连杆构件,分别以一第三枢轴与一第四枢轴枢设于该固定构件的另一处与该活动构件的另一处;

一驱动模块,设置于该固定构件、该活动构件、该第一连杆构件与该第二连杆构件中的一个;以及一电源模块,设置于该第一连杆构件与该第二连杆构件中的一个,且电性连接该驱动模块。

2.如权利要求1所述的变速器总成,其特征在于,该固定构件具有一锁附部,用以枢设于一飞轮构件;当该固定构件的该锁附部锁附于该飞轮构件时,该第二连杆构件位于该飞轮构件与该第一连杆构件之间。

3.如权利要求2所述的变速器总成,其特征在于,该电源模块位于该第一连杆构件朝向该第二连杆构件的一侧。

4.如权利要求2所述的变速器总成,其特征在于,该电源模块位于该第一连杆构件远离该飞轮构件的一侧。

5.如权利要求3所述的变速器总成,其特征在于,更包含一电路板,其中该电源模块设置于该第二连杆构件,该驱动模块与该电路板均容置于该第二连杆构件,该驱动模块经由该电路板电性连接该电源模块。

6.如权利要求5所述的变速器总成,其特征在于,该电源模块包含一电源壳体及一电池,该电源壳体可拆卸地装设于该第二连杆构件,该电池容置于该电源壳体中且经由该电路板电性连接该驱动模块。

7.如权利要求6所述的变速器总成,其特征在于,该电源模块更包含一保护件,设置于该电池与该电路板之间。

8.如权利要求7所述的变速器总成,其特征在于,更包含一密封件环绕于该保护件的周缘。

9.如权利要求6所述的变速器总成,其特征在于,该第二连杆构件具有一卡扣结构,用以扣合固定该电源壳体。

10.如权利要求1所述的变速器总成,其特征在于,该驱动模块容置于该固定构件、该活动构件、该第一连杆构件与该第二连杆构件中的一个中。

说明书全文

变速器总成

技术领域

[0001] 本发明关于一种变速器总成,特别是有关于一种具有电源模块的变速器总成。

背景技术

[0002] 近年来,自行车的市场蓬勃发展,无论是竞赛型的高阶自行车,通勤型的公路自行车,或是休闲娱乐型的自行车,皆受到消费者的喜爱。一般而言,自行车上可配置有变速器。自行车可根据地形以及用户需求而藉由变速器将链条移动至不同齿数的齿盘,以配合出不同的齿轮比。变速器包括前变速器与后变速器,其中后变速器可设置在自行车的车架,以控制链条挂于飞轮的位置。随着车架结构或变速线的不同,自行车可搭配使用不同的后变速器。此外,除了机械式变速器之外,许多自行车也逐渐采用电子式变速器。
[0003] 因应电子式变速器,自行车上必需再加装电池以作为变速器的电力来源,而目前具有电子式变速器的自行车都是将电池设置于车架上,例如装设于车架外,或容置于车架架体内。在电池装设于车架外的设计中,电池会破坏车架的几何造型,影响整体外观,且连接电池与变速器之间的电缆通常是沿着车架表面配置,但大范围的电缆暴露于外,容易因外力拉扯而断裂、脱落,或容易勾到外物而引起摔车的意外,且也很会因外界水气、风沙的侵蚀而损坏。而在电池容置于车架架体的设计中,电池则得受限于车架的大小,且车架需要搭配复杂的机构设计以将电缆埋藏于车架中,增加设计成本。并且,上述两种方式的电池与电子式变速器之间需要配置的电缆较长,影响电力传输质量。此外,在组装后变速器时,还需将进行变速器与电缆对接的步骤,组装流程较为复杂。因此,如何妥善配置电子式变速器的电池以解决前述的问题,为研发人员积极研究的议题之一。

发明内容

[0004] 有鉴于以上的问题,本发明提出一种变速器总成,藉以能妥善配置电子式变速器的电池以降低对自行车外观设计的影响以及减少影响电力传输质量的变因。
[0005] 本发明一实施例提出一种变速器总成,包括一固定构件、一活动构件、一第一连杆构件、一第二连杆构件、一驱动模块与一电源模块。第一连杆构件分别以一第一枢轴与一第二枢轴枢设于固定构件的一处与活动构件的一处。第二连杆构件分别以一第三枢轴与一第四枢轴枢设于固定构件的另一处与活动构件的另一处。驱动模块设置于固定构件、活动构件、第一连杆构件与第二连杆构件中的一个。电源模块设置于第一连杆构件与第二连杆构件之中的一个,且电性连接驱动模块。
[0006] 根据本发明一实施例的变速器总成,可藉由固定构件、活动构件、第一连杆构件及第二连杆构件的壳体连接成四连杆结构,且由于电源模块设置于第一连杆构件与第二连杆构件中的一个,除了有助于降低电池对自行车的整体视觉设计的影响,还可省去将电缆埋设于车架的设计成本。并且,由于电源模块设置于变速器总成上,大幅缩短电性传输的长度,有助于减少影响电力传输质量的变因与避免因外力拉扯而断裂、脱落,或容易勾到外物而引起摔车的意外。此外,在组装后变速器时无需再进行变速器与电缆对接的步骤,有助于提升组装效率。
[0007] 以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

[0008] 图1为依照本发明一实施例的变速器总成的立体图。
[0009] 图2为图1的变速器总成的另一视角的立体图。
[0010] 图3为图2的变速器总成的立体分解图。
[0011] 图4为图3的变速器总成的部分元件的侧视图。
[0012] 图5为图3的变速器总成的部分元件的立体分解图。
[0013] 图6为图3的变速器总成的部分元件的侧视分解图。
[0014] 图7为图3的变速器总成的部分元件的另一个立体分解图。
[0015] 其中,附图标记:
[0016] 1      变速器总成
[0017] 11     固定构件
[0018] 12     活动构件
[0019] 13     第一连杆构件
[0020] 14     第二连杆构件
[0021] 15     驱动模块
[0022] 19     电路板
[0023] 16     电源模块
[0024] 17     飞轮构件
[0025] 18     链条导引构件
[0026] 111    锁附部
[0027] 141    容置槽
[0028] 142    容置空间
[0029] 143    卡扣结构
[0030] 151    马达
[0031] 153    传动构件
[0032] 161    电源壳体
[0033] 162    电池
[0034] 163    保护件
[0035] 171    第一枢轴
[0036] 172    第二枢轴
[0037] 173    第三枢轴
[0038] 174    第四枢轴
[0039] 181    第一连接片
[0040] 182    第二连接片
[0041] 183    第一导引轮
[0042] 184    第二导引轮
[0043] 1111   锁车架孔
[0044] 1531   蜗杆
[0045] 1532   蜗轮
[0046] 1631   穿孔
[0047] 1632   密封件
[0048] 1921   接脚

具体实施方式

[0049] 以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图,任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
[0050] 于本说明书的所谓的示意图中,由于用以说明而可有其尺寸、比例及角度等较为夸张的情形,但并非用以限定本发明。在未违背本发明要旨的情况下能够有各种变更。说明中描述的“上”可表示“悬置于上方”或“接触于上表面”。此外,说明书中所描述的“上侧”、“下侧”、“上方”、“下方”等用语,为便于说明,而非用以限制本发明。说明书中所描述的“实质上”可表示容许制造时的公差所造成的偏离。
[0051] 请参照图1~5,图1为依照本发明一实施例的变速器总成的立体图,图2为图1的变速器总成的另一视角的立体图,图3为图2的变速器总成的立体分解图,图4为图3的变速器总成的部分元件的侧视图,而图5为图3的变速器总成的部分元件的立体分解图。如图所示,本实施例公开了一种变速器总成1,适于直接枢设于飞轮构件17以让链条导引构件18导引链条切换于飞轮构件17的相异齿盘之间,进而切换相异齿轮比。其中,飞轮构件17可具有多个不同尺寸或齿数的齿盘,且可设置于例如自行车的车轮,车轮可藉由飞轮构件17的旋转而旋转。
[0052] 接着,将针对变速器总成1进行说明。本实施例中,变速器总成1可包含一固定构件11、一活动构件12、一第一连杆构件13、一第二连杆构件14、一驱动模块15、一电源模块16及一链条导引构件18。
[0053] 固定构件11可以其锁附部111上的锁车架孔1111(如图7)而直接枢设于飞轮构件17或自行车的车架。也就是说,飞轮构件17可直接枢设于固定构件11,或经由自行车的车架间接地枢设于固定构件11。
[0054] 第一连杆构件13分别以第一枢轴171与第二枢轴172枢设于固定构件11的一处与活动构件12的一处。第二连杆构件14分别以第三枢轴173与第四枢轴174枢设于固定构件11的另一处与活动构件12的另一处。藉此,固定构件11、活动构件12、第一连杆构件13及第二连杆构件14构成四连杆结构。
[0055] 驱动模块15可用以驱动所述的四连杆结构。但由于驱动模块15容置第二连杆构件14中而无法从外观显露于外,故请容后续描述。
[0056] 电源模块16设置于第二连杆构件14背向第一连杆构件13的一侧,用以提供电力给驱动模块15。
[0057] 如图2,在元件的相对关系可看到,第二连杆构件14位于飞轮构件17与第一连杆构件13之间,也可以说,第二连杆构件14较第一连杆构件13靠近飞轮构件17(或自行车的车架)。因此,在此配置下,也可以称第二连杆构件14为内侧连杆,而相对的第一连杆构件13可被称为外侧连杆。
[0058] 链条导引构件18固设于活动构件12,用以引导自行车的链条。链条导引构件18包括第一连接片181、第二连接片182、第一导引轮183及第二导引轮184。第一导引轮183及第二导引轮184枢设于第一连接片181及第二连接片182且位于第一连接片181及第二连接片182之间。第一连接片181固设于活动构件12。第一导引轮183较第二导引轮184远离活动构件12。
[0059] 接着,请接续参阅图6,图6为图3的变速器总成的部分元件的侧视分解图。
[0060] 驱动模块15包括一马达151及一传动构件153,均容置于第二连杆构件14的容置空间142中。因此,也可以说,第二连杆构件14即为驱动模块15的壳体,因而能够减少元件数量而能够缩减整体变速器总成的体积,进而能够减轻整体变速器总成的重量,具有轻量化的效果。但本发明并非以驱动模块15的位置为限,实际上,用户可依据实际需求选择将驱动模块设容置于固定构件11、活动构件12、第一连杆构件13与第二连杆构件14中的一个的容置空间中,同样也具有前述减轻重量的功效。
[0061] 于本实施例中,马达151可经由传动构件153枢转第四枢轴174。详细来说,马达151连接传动构件153,而传动构件153连接于第四枢轴174,马达151用以经由传动构件153枢转第四枢轴174而使其成为传动轴。更详细来说,传动构件153包括一蜗杆1531及一蜗轮1532。蜗杆1531设置于马达151。蜗轮1532设置于成为传动轴的第四枢轴174。蜗杆1531啮合于蜗轮1532,蜗杆1531用以枢转蜗轮1532。传动构件153可藉由调整蜗杆1531及蜗轮1532的齿轮比,而具有减速的缓冲效果。此外,传动构件153可藉由调整蜗杆1531及蜗轮1532的齿轮角度,而具有自锁的保护效果,即蜗杆1531可带动蜗轮1532旋转而蜗轮1532不带动蜗杆1531旋转的单向带动效果。于第四枢轴174因非预期的外力造成非预期的旋转时,蜗轮1532连带因此而非预期旋转,藉由传动构件153的缓冲与自锁的作用可有效阻挡外力传回马达151。
[0062] 另外,即使蜗杆1531受到蜗轮1532的带动而非预期地旋转,传动构件153的减速效果也可缓冲蜗杆1531的非预期旋转,以避免马达151由于此非预期旋转而受损。
[0063] 因此,马达151可藉由传动构件153枢转第四枢轴174。第四枢轴174可固定于活动构件12。但本发明并非以此前述传动构件153为限。例如于其他实施例中,也可省略传动构件153,在此情况下,马达151可直接连接于第四枢轴174以驱动第四枢轴174。
[0064] 此外,第一连杆构件13与第二连杆构件14相较于固定构件11与活动构件12更好拆卸,且由于固定构件11与活动构件12可由两个连杆相固定,故第一连杆构件13与第二连杆构件14可分别单独地自变速器总成1上取下,例如用户或维修人员只要将第三枢轴173与第四枢轴174取下即可将第二连杆构件14单独地拆卸下来。因而,在本实施例中,当维修人员需要维修驱动模块15时,仅需将第二连杆构件14单独卸下即可,相较于传统具有马达的后变速器,都是将马达装设于固定构件或活动构件,拆卸马达的步骤繁琐,因而本实施例的变速器总成1有助于维修人员进行驱动模块15的维修与替换。
[0065] 接着,请参阅图7,图7为图3的变速器总成的部分元件的另一个立体分解图。于本实施例中,第二连杆构件14具有一容置槽141,形成于第二连杆构件14背向第一连杆构件13的一侧。变速器总成1还包含一电路板19容置于第二连杆构件14的容置槽141中,且电性连接马达151。
[0066] 于本实施例中,电源模块16包括一电源壳体161、一电池162与一保护件163。保护件163设置于电路板19上背向驱动模块15的一侧,电池162设置于保护件163背向电路板19的一侧,即保护件163夹设于电池162与电路板19之间,藉此,可保护件163可将电路板19表面与外界隔离,以避免电路板19受水气、灰尘等外界因子接触。此外,还可避免电池162的高温影响或对电路板19造成损坏。电路板19是经由其接脚1921穿过保护件163的穿孔1631而电性连接电池162。因此,电池162可经由电路板19而电性连接马达151。也就是说,于本实施例中,变速器总成1的电池162与马达151之间采用无电缆的方式电性连接,可避免埋缆线的设计使得机构变的复杂,或缆线设置于外又影响外观设计等问题。
[0067] 电池162容置于电源壳体161,且电源壳体161可受第二连杆构件14的卡扣结构143扣合而固定于第二连杆构件14上。藉此,电源模块16得以可拆卸的方式组装于第二连杆构件14上,便于日后对电池162的维修与更换,例如,用户或维修人员只要将卡扣结构143拨开,即可将电源壳体161取下来拿取电池162。但提醒的是,本发明并非以卡扣结构143为限,只要是可将电源壳体161可拆卸地固定于连杆构件的设计均属于本发明的范畴。另外,本发明并非以电源壳体161设置于第二连杆构件的方式为限,例如于其他实施例中,电源壳体也可以是以不可拆卸地方式固定于第二连杆构件。
[0068] 此外,于本实施例中,保护件163的周缘还设置有一密封件1632,密封件1632例如是以橡胶所构成,除了有助于定位保护件163,还有助于确保电路板19的隔绝性,以避免外界水气入侵到电路板19。但密封件1632为选用,本发明并非以此为限。
[0069] 综上所述,当驱动模块15的马达151收到电信号的指示时,电池162会经由电路板19传输电能给马达151以令马达151进行旋转,使得马达151依序经由蜗杆1531与蜗轮1532来旋转第四枢轴174,进而让固定于第四枢轴174的活动构件12相对于第二连杆构件14旋转。藉由四连杆的结构,活动构件12连同其上的链条导引构件18可相对于固定构件11移动,以让链条导引构件18导引链条切换于飞轮构件17的相异齿盘之间,进而切换相异齿轮比。
[0070] 由于第二连杆构件14位于第一连杆构件13与飞轮构件17之间,因此,当有外物朝向变速器总成1撞击时,第一连杆构件13可保护第二连杆构件14,以避免外物撞击到第二连杆构件14而伤害到第二连杆构件14内的驱动模块15。也就是说,外连杆(第一连杆构件13)对内连杆(第二连杆构件14)及其内的驱动模块15具有保护的效果。
[0071] 此外,如图2可看出,电源模块16位于第二连杆构件14与飞轮构件17之间,除了可有效利用第二连杆构件14与飞轮构件17之间的空间,让电源模块16隐密而降低对自行车外观设计的影响,且有助于减少后变速器整体所占用的空间,同时,电源模块16还可受到第一连杆构件13与第二连杆构件14的双重保护(内外连杆)而免于直接受外物的撞击。
[0072] 但提醒的是,虽然前述实施例中电源模块16位于第二连杆构件14与飞轮构件17之间,但本发明并非以此为限。例如于其他实施例中,电源模块16也可以是位于第一连杆构件13与第二连杆构件14之间,在此情况下,电源模块16位置隐密,至少受到第一连杆构件13的保护,且仍具有前述对外观设计影响度低且有助于减少占用空间的功效。
[0073] 可推知,在其他实施例中,驱动模块15也可与电源模块16一并设置于外侧的第一连杆构件13,同样可获得前述轻量化与有利于维修与替换的效果。
[0074] 或者,如另一实施例中,可省略电路板19,将驱动模块15设置于第一连杆构件13与第二连杆构件14中的一个,而电源模块16设置于第一连杆构件13与第二连杆构件14中的另一个后再以电缆相连,但因驱动模块15与电源模块16都在连杆结构上,至少都有助于维修与替换作业的进行,且连杆结构的距离相近,电缆长度较短且位置隐密,不容易受到拉扯、勾到外物或因外界因子影响而损坏等问题。
[0075] 综上所述,本发明前述实施例的变速器总成,可藉由固定构件、活动构件、第一连杆构件及第二连杆构件的壳体连接成四连杆结构,且由于电源模块设置于第一连杆构件与第二连杆构件中的一个,除了有助于降低电池对自行车的整体视觉设计的影响,还可省去将电缆埋设于车架的设计成本。并且,由于电源模块设置于变速器总成上,大幅缩短电性传输的长度,有助于减少影响电力传输质量的变因与避免因外力拉扯而断裂、脱落,或容易勾到外物而引起摔车的意外。此外,在组装后变速器时无需再进行变速器与电缆对接的步骤,有助于提升组装效率。
[0076] 另外,于本发明一实施例中,变速器总成的电源模块与驱动模块以电路板电性连接,即采用无电缆的方式电性连接,可避免埋缆线的设计使得机构变得复杂,或缆线设置于外又影响外观设计等问题。
[0077] 其中,驱动模块的壳体即为四连杆结构中的一个,因而能够减少变速器总成所使用的元件数量,进而能够缩减整体变速器总成的体积,且能够轻量化变速器总成。
[0078] 并且,于本发明一实施例中,由于驱动模块是设置于连杆构件,且连杆构件可单独地自变速器总成上取下,较固定构件与活动构件更便于拆装,因此本发明的变速器总成有助于维修人员维修、替换马达与电源模块。
[0079] 另外,于本发明一实施例中,第二连杆构件较第一连杆构件接近飞轮构件,因而第一连杆构件可保护第二连杆构件以避免外物撞击到第二连杆构件而伤害到第二连杆构件内的元件。
[0080] 再者,于本发明一实施例中,电源模块是位于外连杆构件的内侧,例如可选择利用内外连杆构件之间的空间,或内连杆构件与飞轮构件之间的空间,让电源模块保持隐密而降低对自行车外观设计的影响,且有助于减少后变速器整体所占用的空间,同时电源模块还可受到连杆构件的保护而免于直接受外物的撞击。
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