TW202210355A - 用於自行車變速器之馬達單元 - Google Patents

用於自行車變速器之馬達單元 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種用於一自行車變速器10之馬達單元14，其包含一輸出轉軸24、一馬達26、一驅動齒輪28、一輸出齒輪30、一中間齒輪結構32及一角度感測器34。馬達26包含一馬達轉軸36。驅動齒輪28位於馬達26之馬達轉軸36上，且輸出齒輪30位於輸出轉軸24上。中間齒輪結構32定位於驅動齒輪28與輸出齒輪30之間的一負載路徑中，且中間齒輪結構32包含至少一減速齒輪38及一個編碼器40。編碼器40與輸出齒輪30之間的一旋轉比使得編碼器40旋轉小於360度。

Description

用於自行車變速器之馬達單元
本發明大致關於一種用於自行車變速器之馬達單元。
諸多自行車具有包含複數個前鏈輪及複數個後鏈輪之鏈條驅動傳輸系統。騎乘者可藉由一換檔操作來增大或減小傳輸系統之齒輪比，其藉由一變速器來將一鏈條自一鏈輪移動至另一鏈輪。在電子變速器系統中，變速器之移動由一馬達單元控制。為使鏈條自一鏈輪換檔至另一鏈輪，馬達單元基於變速器之位置來判定哪個鏈輪當前與鏈條嚙合及達到所要齒輪所需之移動量。在諸如電力中斷、齒隙或跳檔之一些情形中，馬達單元可能丟失判定變速器之位置所需之資訊。在設計可在電力中斷、齒隙或跳檔時判定變速器之位置之用於一電子自行車變速器之一馬達中存在挑戰。
本文揭示一種經開發以解決上述問題之用於一自行車變速器之馬達單元。根據本發明之一第一態樣，用於一自行車變速器之該馬達單元包括一輸出轉軸、一馬達、一驅動齒輪、一輸出齒輪、一中間齒輪結構及一角度感測器。該馬達包含一馬達轉軸。該驅動齒輪位於該馬達之該馬達轉軸上。該輸出齒輪位於該輸出轉軸上。該中間齒輪結構定位於該驅動齒輪與該輸出齒輪之間的一負載路徑中，且該中間齒輪結構包含至少一減速齒輪及一個編碼器。該編碼器與該輸出齒輪之間的一旋轉比使得該編碼器旋轉小於360度。
就根據第一態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可提供一小型馬達單元，其中該輸出齒輪旋轉通過其整個範圍，而該編碼器旋轉小於360度，藉此允許在電力中斷之後判定該編碼器之旋轉。
根據本發明之一第二態樣，根據第一態樣之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該輸出齒輪之一可旋轉範圍由該自行車變速器之一旋轉限制結構限制。就根據第二態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可限制該輸出齒輪之該旋轉範圍以防止該編碼器旋轉超過360度。
根據本發明之一第三態樣，根據第二態樣之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該自行車變速器之一本體及該馬達單元連接至該自行車變速器之一連桿，且該可旋轉範圍之一限制係機械的。就根據第三態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可在電力中斷時旋轉該自行車變速器之一連桿且限制該可旋轉範圍。
根據本發明之一第四態樣，根據第二態樣之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該輸出齒輪接觸該馬達單元之一外殼，且該輸出齒輪之該可旋轉範圍之一限制係電性的。就根據第四態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可電調整該輸出齒輪之該可旋轉範圍之該限制。
根據本發明之一第五態樣，根據第一態樣至第四態樣中任一者之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該輸出齒輪係非圓形的。就根據第五態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可藉由使用該輸出齒輪傳輸一可變旋轉比來提高該馬達單元之效率及電池壽命。
根據本發明之一第六態樣，根據第一態樣至第五態樣中任一者之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該輸出齒輪係一扇形齒輪。就根據第六態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可減小該輸出齒輪之大小及重量。
根據本發明之一第七態樣，根據第一態樣至第六態樣中任一者之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該輸出轉軸之一旋轉力傳輸至該自行車變速器之一連桿。就根據第七態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可移動該自行車變速器之該連桿以將該鏈條移動至一所要鏈輪。
根據本發明之一第八態樣，根據第一態樣至第七態樣中任一者之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該自行車變速器係包含一基部構件、一連桿機構及一鏈條導件之一前自行車變速器。就根據第八態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可在電力中斷之後判定該前自行車變速器相對於複數個前鏈輪之位置。
根據本發明之一第九態樣，根據第一態樣至第七態樣中任一者之用於一自行車變速器之馬達單元經組態使得該自行車變速器係包含一基部構件、一可移動構件、一連桿機構及一鏈條導件之一後自行車變速器。就根據第九態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可在電力中斷之後判定該後自行車變速器相對於複數個後鏈輪之狀況。
根據本發明之一第十態樣，根據第一態樣至第九態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元經組態使得該馬達單元安置於該自行車變速器之一基部構件內。就根據第十態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可保護該馬達單元免受損壞，同時提供一符合空氣動力學及美觀之自行車變速器。
根據本發明之一第十一態樣，根據第一態樣至第十態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元經組態使得該自行車變速器包含經組態以與一電池連接之一電力供應埠，且該電力供應埠電連接至該馬達。就根據第十一態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可用提供於該自行車上之一電池供電給該馬達單元。
根據本發明之一第十二態樣，根據第一態樣至第十一態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元進一步包括一外殼及一無線通信單元。該馬達、該輸出轉軸之至少部分及該中間齒輪結構安置於該馬達單元之該外殼中。該無線通信單元經組態以與安置於一額外自行車組件上之一額外無線通信單元通信。就根據第十二態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可保護該馬達單元免受損壞且促進該馬達單元與一額外自行車組件之間無線通信。
根據本發明之一第十三態樣，根據第一態樣至第十二態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元進一步包括經組態以根據該角度感測器之一偵測值來計算該輸出齒輪及該輸出轉軸之一者之一角度之一控制器。就根據第十三態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可自該角度感測器之該值判定該輸出齒輪或該輸出轉軸之該角度。
根據本發明之一第十四態樣，根據第一態樣至第十三態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元經組態使得該角度感測器係一磁性感測器。就根據第十四態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可在諸如高溫之極端環境條件下判定該角度感測器之一值。
根據本發明之一第十五態樣，根據第一態樣至第十三態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元經組態使得該角度感測器係一光學感測器。就根據第十五態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可快速及精確地且在具有一環境磁性干擾之條件下判定該角度感測器之一值。
根據本發明之一第十六態樣，根據第一態樣至第十五態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元經組態使得該編碼器回應於該馬達之該馬達轉軸之一旋轉而旋轉。就根據第十六態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可根據該馬達轉軸之該旋轉來控制該輸出齒輪之位置。
根據本發明之一第十七態樣，根據第一態樣至第十六態樣中任一者之用於自行車變速器之馬達單元經組態使得該編碼器可旋轉地安置於該中間齒輪結構之一第一軸上，該輸出齒輪可旋轉地安置於一第二軸上，且該第二軸相鄰於該第一軸，其等之間無另一軸。就根據第十七態樣之用於一自行車變速器之馬達單元而言，可最小化該馬達單元之大小，同時維持準確判定該輸出轉軸及/或該輸出齒輪之位置之能力。
提供本[發明內容]來依一簡化形式介紹下文將在[實施方式]中進一步描述之概念之一選擇。本[發明內容]不意欲識別主張標的之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用於限制主張標的之範疇。此外，主張標的不受限於解決本發明之任何部分中提及之任何或所有缺點之實施方案。如本文中所使用，術語「小型及/或輕型車輛」係指電動及非電動車輛(不論其車輪數目如何)，但不包含具有內燃機作為驅動車輪之一電源之四輪車輛或需要牌照才能在公路上行駛之四輪電動車。
現將參考附圖來解釋選定實施例，其中所有各種圖式中之相同元件符號標示對應或相同元件。熟習技術者將自本發明明白，實施例之以下描述僅供說明且並非為了限制由隨附申請專利範圍及其等效物界定之本發明。
首先參考圖1，展示根據本發明之至少一揭示實施例之具有含一馬達單元14之一自行車變速器10之一例示性自行車1。自行車1係(例如)諸如一公路越野自行車或山地自行車之一越野自行車。替代地，自行車1可為一公路自行車。如圖2之示意輪廓中所展示，自行車1可具有界定自行車1之左半部及右半部之一軸向中心平面P1。以下方向性術語「前」、「後」、「向前」、「向後」、「左」、「右」、「橫向」、「向上」及「向下」及任何其他類似方向性術語係指基於(例如)面向一手把直立坐於自行車1之一車座上之一騎乘者所判定之方向。
繼續圖1，自行車1包含附接至一後輪3之一框架2。一前叉4將一前輪5附接至框架2。自行車1之兩側上之踏板6附接至對應曲柄臂7。曲柄臂7依彼此180度安裝於框架2之兩側上且由一曲柄軸8 (以虛線指示)連接。本實施例之自行車1由包含一自行車鏈條9、一自行車變速器10及一自行車鏈輪12之一鏈條驅動傳輸系統驅動。應瞭解，本文中所描述之自行車變速器10可經組態為一後自行車變速器10A及/或一前自行車變速器10B之任一者或兩者。類似地，本文中所描述之一自行車鏈輪12可係指複數個後鏈輪12A之一者及/或複數個前鏈輪12B之一者。
在一嚙合狀態中，自行車鏈條9與複數個前鏈輪12B之一者及複數個後鏈輪12A之一者嚙合，如下文參考圖4及圖5A描述。施加至踏板6之一驅動力使曲柄軸8及前鏈輪12B旋轉。隨著前鏈輪12B旋轉，自行車鏈條9圍繞後鏈輪12A驅動，其將動力傳輸至後輪3以推進自行車1。因此，前自行車變速器10B使自行車鏈條9在前鏈輪12B之間換檔，且後自行車變速器10A使自行車鏈條9在後鏈輪12A之間換檔。如下文將詳細描述，由後自行車變速器10A及/或前自行車變速器10B使自行車鏈條換檔可由包含於後自行車變速器10A及/或前自行車變速器10B之任一者或兩者中之一電子馬達單元14促進。自行車鏈條9之換檔改變鏈條驅動傳輸之齒輪比以增大或減小踏板6之各旋轉行進之距離。自行車1之其他部分係眾所周知的且本文中不再描述。
圖3A展示根據本發明之一後自行車變速器10A之一側視圖。後自行車變速器10A包含一基部構件16A、一可移動構件18A、一連桿機構20A及一鏈條導件22A。在下文將詳細描述之組態中，馬達單元14安置於自行車變速器10之基部構件16內，但馬達單元14可替代地經組態以安置於變速器之其他組件內。馬達單元14可安置於可移動構件18A及連桿機構20A之一者處。圖3B展示一前自行車變速器10B之一示意繪示。自行車變速器10可為包含一基部構件10B、一連桿機構20B及一鏈條導件22B之一前自行車變速器10B。
參考圖4及圖8，自行車變速器10包含經組態以與安置於一額外自行車組件66上之一額外無線通信單元64通信之一無線通信單元62。馬達單元14包含無線通信單元62，但無線通信單元62可替代地安置於自行車變速器10之其他組件內。在本文所描述之實施例中，應瞭解，無線通信單元62可包含於自行車後變速器10A及自行車前變速器10B之任一者中。
圖4係根據本發明之用於自行車變速器10之馬達單元14之一分解圖。馬達單元14包括一輸出轉軸24、一馬達26、一驅動齒輪28、一輸出齒輪30、一中間齒輪結構32及一角度感測器34。馬達26包含其上安置驅動齒輪28之一馬達轉軸36。輸出齒輪30安置於輸出轉軸24上。中間齒輪結構32定位於驅動齒輪28與輸出齒輪30之間的一負載路徑中。中間齒輪結構32包含至少一減速齒輪38及一個編碼器40。在本文所描述之實施例中，中間齒輪結構32包含兩個減速齒輪38A、38B及一個編碼器40。然而，應瞭解，中間齒輪結構32可經組態以包含一個減速齒輪、三個減速齒輪或任何其他適合數目個減速齒輪。在繪示實施例中，角度感測器34經組態為一磁性感測器。應瞭解，角度感測器可替代地組態為一光學感測器或任何其他適合類型之感測器。
中間齒輪結構32中之各齒輪可旋轉地安置於一各自軸上。編碼器40可旋轉地安置於中間齒輪結構32之一第一軸42上，且輸出齒輪可旋轉地安置於一第二軸44上。如圖4至圖6中所繪示之馬達單元14中所展示，第二軸44經組態為相鄰於第一軸42，其等之間無另一軸。然而，應瞭解，第一軸42及第二軸44可替代地組態為由中間齒輪結構之一或多個齒輪及軸分離。軸係由一上齒輪軸支撐構件46及一下齒輪軸支撐構件48支撐。如圖4之分解圖中所展示，參考圖8，馬達單元14進一步包括其中安置馬達26、輸出轉軸24之至少部分及中間齒輪結構32之一外殼50。外殼50包含一基板。在一組裝狀態中，無線通信單元62安置於基板中。中間齒輪結構32相對於基板安置於外殼50之一第一側處，且無線通信單元62相對於基板安置於外殼50之一第二側處，第二側與第一側對置。
在本文所描述之馬達單元14之組態中，輸出齒輪30之一可旋轉範圍由自行車變速器10之一旋轉限制結構52限制。角度感測器34經組態以偵測編碼器40之旋轉，且編碼器40與輸出齒輪30之間的一旋轉比使得編碼器40旋轉小於360度。以下方程式1中展示此組態之一通式，其中G係齒輪，n係齒輪數目，R係第n齒輪與第n'齒輪之間的旋轉比，且θn 係第n齒輪之旋轉角。 方程式1:      θn × R(Gn :Gn' ) = θn' ＜ 360°
下文將展示編碼器40相對於輸出齒輪30之不同位置之例示性方程式。在本文所展示之實例性公式中，輸出齒輪30表示為G0 且θ0 係輸出齒輪30之可旋轉角。在一較佳實施例中，輸出齒輪30與編碼器40之間的旋轉比係在4.5至7之間的一範圍內。當編碼器40係或安置於相鄰於輸出齒輪30之一齒輪(G1 )上時，方程式以方程式2展示如下。 方程式2:      θ0 × R(G0 :G1 ) = θ1 ＜ 360°
當編碼器40係或安置於與輸出齒輪30隔開兩個齒輪之一齒輪(G2 )上時，方程式以方程式3展示如下。 方程式3:      θ0 × [R(G0 :G1 ) × R(G1 :G2 )] = θ2 ＜ 360°
當編碼器40係或安置於與輸出齒輪30隔開三個齒輪之一齒輪(G3 )上時，方程式以方程式4展示如下。 方程式4:      θ0 × [R(G0 :G1 ) × R(G1 :G2 ) × R(G2 :G3 )] = θ3 ＜ 360°
當自行車變速器10之一本體之一部分(諸如基部構件16或可移動構件18)及馬達單元連接至自行車變速器10之一連桿時，可旋轉範圍之一限制可為機械的。替代地，當輸出齒輪30接觸馬達單元14之外殼50時，輸出齒輪30之可旋轉範圍之限制可為電性的。
如下文將參考圖8描述，馬達單元14進一步包括經組態以根據角度感測器34之一偵測值來計算輸出齒輪30及輸出轉軸24之一者之一角度之一控制器60。因為編碼器受限於小於360度旋轉，所以即使關於自行車變速器10之位置之資料丟失(諸如電力中斷、齒隙或跳檔)，但控制器60可自編碼器40與輸出齒輪30之間的旋轉比判定自行車變速器10之狀況(例如基部構件與可移動構件之相對位置)且因此判定傳輸系統之齒輪比。
圖5及圖6分別展示馬達單元14之一齒輪結構之一側視圖及一俯視圖。包含馬達轉軸36之馬達26驅動驅動齒輪28。驅動齒輪28驅動至少一減速齒輪38，其繼而驅動編碼器40。因此，編碼器40經組態以回應於馬達26之馬達轉軸36之一旋轉而旋轉。編碼器40驅動輸出齒輪30，其繼而驅動輸出轉軸，且輸出轉軸之一旋轉力傳輸至自行車變速器10之一連桿以移動變速器10。編碼器40可具有減速齒輪功能，使得編碼器40使自減速齒輪38傳輸之旋轉速度減速。
轉至圖7A，展示根據本發明之用於自行車變速器10之馬達單元14中之齒輪結構之一示意繪示。如上文所描述，包含馬達轉軸36之馬達26驅動驅動齒輪28。在圖7A所繪示之齒輪結構中，驅動齒輪28係一蝸桿齒輪。另外或替代地，驅動齒輪可為一圓形齒輪、一非圓形齒輪、一扇形齒輪或任何其他適合齒輪類型。角度感測器34經組態以偵測編碼器40之旋轉，其驅動輸出齒輪30及輸出轉軸。在圖7A之繪示實施例中，輸出齒輪30呈圓形，然而，應瞭解，輸出齒輪可替代地經組態為圖7B中所展示之一非圓形輸出齒輪130、圖7C中所展示之一扇形齒輪230或任何其他適合齒輪類型。
轉至圖8，展示根據本發明之用於一自行車變速器10之一馬達單元14之一示意圖。為供電給馬達26，自行車變速器10包含經組態以與一電池58連接之一電力供應埠56，且電力供應埠56電連接至馬達26。如上文所描述及圖8中示意性展示，馬達單元14亦包含根據角度感測器34之偵測值來計算輸出齒輪30或輸出轉軸24之角度之控制器60，其安置於編碼器40上。如上文參考圖3B所描述，無線通信單元62經組態以與安置於一額外自行車組件66上之額外無線通信單元64通信。額外自行車組件66可為(例如)一額外控制器且可與一或多個開關68通信。儘管圖8將額外自行車組件66描繪為由供電給馬達單元14之相同電池58供電，應瞭解，在另一組態中，額外自行車組件66可由一單獨電池供電。一或多個開關68經組態以自騎乘者接收一換檔命令以開始換檔操作。因此，一或多個開關68可經組態為安裝於自行車1之手把上之換檔器。儘管上文描述額外自行車組件66可為一額外控制器，但應瞭解，額外無線通信單元64可安置於任何適合額外自行車組件上。
儘管已僅選擇選定實施例來繪示本發明，但熟習技術者將自本發明明白，可在不背離隨附申請專利範圍中所界定之本發明之範疇的情況下對本文作出各種改變及修改。例如，可根據需要及/或期望來改變各種組件之大小、形狀、位置或定向。展示為直接連接或彼此接觸之組件可具有安置於其等之間的中間結構。一個元件之功能可由兩個元件執行，且反之亦然。一實施例之結構及功能可用於另一實施例中。未必在一特定實施例中同時呈現所有優點。不同於先前技術之每個特徵(單獨或與其他特徵組合)亦應被視為申請人之進一步發明之一單獨描述，其包含由此(等)特徵體現之結構及/或功能概念。因此，根據本發明之實施例之上述描述僅供說明且並非為了限制由隨附申請專利範圍及其等效物界定之本發明。
1:自行車 2:框架 3:後輪 4:前叉 5:前輪 6:踏板 7:曲柄臂 8:曲柄軸 9:自行車鏈條 10:自行車變速器 10A:後自行車變速器 10B:前自行車變速器 12:自行車鏈輪 12A:後鏈輪 12B:前鏈輪 14:電子馬達單元 16:基部構件 16A:基部構件 16B:基部構件 18:可移動構件 18A:可移動構件 20A:連桿機構 20B:連桿機構 22A:鏈條導件 22B:鏈條導件 24:輸出轉軸 26:馬達 28:驅動齒輪 30:輸出齒輪 32:中間齒輪結構 34:角度感測器 36:馬達轉軸 38:減速齒輪 38A:第一減速齒輪 38B:第二減速齒輪 40:編碼器 42:第一軸 44:第二軸 46:上齒輪軸支撐構件 48:下齒輪軸支撐構件 50:外殼 52:旋轉限制結構 56:電力供應埠 58:電池 60:控制器 62:無線通信單元 64:額外無線通信單元 66:額外自行車組件 68:開關 130:非圓形輸出齒輪 230:扇形齒輪 P1:軸向中心平面
將藉由參考結合附圖考量之以下詳細描述來輕易獲得本發明及其諸多伴隨優點之一更全面瞭解且較佳理解本發明及其諸多伴隨優點，其中：
圖1係根據本發明之併入用於一自行車變速器之一馬達單元之一實例性自行車之一右側視圖；
圖2係自行車之一示意輪廓；
圖3A係根據本發明之引導與一自行車之一後鏈輪嚙合之一鏈條之一後自行車變速器之一側視圖；
圖3B係根據本發明之一前自行車變速器之一示意繪示；
圖4係根據本發明之用於一自行車變速器之一馬達單元之一分解圖；
圖5係根據本發明之用於一自行車變速器之一馬達單元中之一齒輪結構之一側視圖；
圖6係根據本發明之用於一自行車變速器之一馬達單元中之一齒輪結構之一俯視圖；
圖7A至圖7C係根據本發明之用於一自行車變速器之一馬達單元中之一齒輪結構之示意繪示；及
圖8係根據本發明之用於一自行車變速器之一馬達單元之一示意圖。
14:電子馬達單元
24:輸出轉軸
26:馬達
28:驅動齒輪
30:輸出齒輪
32:中間齒輪結構
34:角度感測器
38A:第一減速齒輪
38B:第二減速齒輪
40:編碼器
42:第一軸
44:第二軸
46:上齒輪軸支撐構件
48:下齒輪軸支撐構件
50:外殼
52:旋轉限制結構
62:無線通信單元

Claims (17)

  1. 一種用於一自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其包括： 一輸出轉軸(24)； 一馬達(26)，其包含一馬達轉軸(36)； 一驅動齒輪(28)，其位於該馬達(26)之該馬達轉軸(36)上； 一輸出齒輪(30)，其位於該輸出轉軸(24)上； 一中間齒輪結構(32)，其定位於該驅動齒輪(28)與該輸出齒輪(30)之間的一負載路徑中，該中間齒輪結構(32)包含至少一減速齒輪(38)及一個編碼器(40)；及 一角度感測器(34)，其經組態以偵測該編碼器(40)之旋轉，其中 該編碼器(40)與該輸出齒輪(30)之間的一旋轉比使得該編碼器(40)旋轉小於360度。
  2. 如請求項1之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該輸出齒輪(30)之一可旋轉範圍由該自行車變速器(10)之一旋轉限制結構(52)限制。
  3. 如請求項2之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中在其中該自行車變速器(10)之一本體及該馬達單元(14)連接至該自行車變速器(10)之一連桿之一組態中，該可旋轉範圍之一限制係機械的。
  4. 如請求項2之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中在其中該輸出齒輪(30)接觸該馬達單元(14)之一外殼(50)之一組態中，該輸出齒輪(30)之該可旋轉範圍之一限制係電性的。
  5. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該輸出齒輪(30)係非圓形的。
  6. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該輸出齒輪(30)係一扇形齒輪。
  7. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該輸出轉軸(24)之一旋轉力傳輸至該自行車變速器(10)之一連桿。
  8. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該自行車變速器(10)係包含一基部構件(16B)、一連桿機構(20B)及一鏈條導件(22B)之一前自行車變速器(10B)。
  9. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該自行車變速器(10)係包含一基部構件(16A)、一可移動構件(18A)、一連桿機構(20A)及一鏈條導件(22A)之一後自行車變速器(10A)。
  10. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該馬達單元(14)安置於該自行車變速器(10)之一基部構件(16A、16B)內。
  11. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該自行車變速器(10)包含經組態以與一電池(58)連接之一電力供應埠(56)，且該電力供應埠(56)電連接至該馬達(26)。
  12. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其進一步包括： 一外殼(50)，其中安置該馬達(26)、該輸出轉軸(24)之至少部分及該中間齒輪結構(32)；及 一無線通信單元(62)，其經組態以與安置於一額外自行車組件(66)上之一額外無線通信單元(64)通信。
  13. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其進一步包括： 一控制器(60)，其經組態以根據該角度感測器(34)之一偵測值來計算該輸出齒輪(30)及該輸出轉軸(24)之一者之一角度。
  14. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該角度感測器(34)係一磁性感測器。
  15. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該角度感測器(34)係一光學感測器。
  16. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中該編碼器(40)經組態以回應於該馬達(26)之該馬達轉軸(36)之一旋轉而旋轉。
  17. 如請求項1至4中任一項之用於自行車變速器(10)之馬達單元(14)，其中 該編碼器(40)可旋轉地安置於該中間齒輪結構(32)之一第一軸(42)上； 該輸出齒輪(30)可旋轉地安置於一第二軸(44)上；且 該第二軸(44)相鄰於該第一軸(42)，其等之間無另一軸。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11794856B2 (en) * 2023-02-14 2023-10-24 Hazem Nihad Hamed Front derailleur electrical actuator

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1320581B1 (it) * 2000-08-03 2003-12-10 Campagnolo Srl Deragliatore anteriore di bicicletta con motore elettrico di comando e riduttore ad ingranaggi.
US7047036B2 (en) * 2002-07-02 2006-05-16 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for handoff between a wireless local area network (WLAN) and a universal mobile telecommunication system (UMTS)
US9394030B2 (en) * 2012-09-27 2016-07-19 Sram, Llc Rear derailleur
JP2014091384A (ja) * 2012-11-01 2014-05-19 Shimano Inc 自転車変速機駆動用モータユニット
ITMI20131825A1 (it) 2013-11-04 2015-05-05 Campagnolo Srl Deragliatore ad azionamento motorizzato per un cambio di bicicletta
TWI627098B (zh) * 2017-01-26 2018-06-21 電子變速角度感應結構
CN107317437A (zh) * 2017-08-25 2017-11-03 北京进化者机器人科技有限公司 轮毂电机和轮毂电机***
TWI723397B (zh) * 2019-03-19 2021-04-01 彥豪金屬工業股份有限公司 自行車後變速器

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