TW590950B - Derailleur positioning device for bicycle - Google Patents

Description

590950 A7 ______ B7 五、發明説明（q ) 【發明所屬的技術領域】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是關於一種變速定位裝置，特別是，關於一種 對具有複數個變速段的自行車用變速裝置來進行定位的自 行車用變速定位裝置。 【習知技術】 自行車的變速裝置，一般是具有：內藏於後輪輪轂的 內裝變速裝置、以及具有安裝到後輪輪轂或曲柄的多段鏈 輪及用來將鏈條掛繞在任一個鏈輪的撥鏈器的外裝變速裝 置。無論是哪一種變速裝置，都具有複數個變速段，以往 的方式爲，由裝到自行車車架上的變速操作部經由變速纜 索（連接機構的一例）連接，以切換至複數個變速段的任 一段。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近來，開發出靠電動馬達使變速纜索作動，以實現自 動變速的自動變速組件。這樣的自動變速組件，例如在高 速行走時會成爲增速比較大的高速段，而低速行走時增速 比變小，成爲踏騎輕快的低速段。爲了實現這種動作，自 動變速組件，是具有：包含經由變速纜索使變速裝置定位 動作的電動馬達的變速定位裝置、包含有用來變速控制電 動馬達的例如微電腦的控制部、用來檢測自行車車速的車 速檢測部、以及接收這些構件且將其裝到自行車車架上的 盒體。 變速定位裝置，是具有：配置於盒體內的基座構件、 可自由旋轉地裝到基座構件上用來捲繞變速纜索的捲繞體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 590950 A7 B7 五、發明説明（2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) '不能旋轉且在軸方向自由移動地安裝在捲繞體的定位構 件’將定位構件設置於內周側並且可自由旋轉地安裝在基 座構件的解除構件、電動馬達、以及用來將電動馬達的旋 轉減速來傳達給解除構件的減速機構。定位構件，藉由圍 繞著旋轉軸安裝的彈壓構件而會被彈壓向與解除構件接觸 方向的軸方向。解除構件，在旋轉方向具有預定的間隙的 狀態下被連結在捲繞體。藉此，當解除構件在纜索捲繞方 向上旋轉一段變速段時，會將捲繞體連動使其在纜索捲繞 方向旋轉，當朝纜索放出方向旋轉一段變速段時，藉由作 用於變速纜索的彈壓力，使捲繞體比解除構件慢地朝纜索 放出方向旋轉。 定位構件和解除構件是分別具有在軸方向對置的對置 面，在各對置面是設置有單向連動機構，只在纜索捲繞方 向將定位構件與解除構件連動著旋轉。定位構件和基座構 件分別具有在軸方向對置的對置面，在各對置面上設有定 位機構，使定位構件對應於變速段定位。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 單向連動機構，是設置成，當解除構件朝向纜索放出 方向旋轉時，會暫時解除定位機構的定位。單向連動機構 和定位機構，是具有分別朝相反方向傾斜的直角三角形的 複數個凸輪面，單向連動機構的凸輪面的高度是設定成高 於定位機構側·的凸輪面。 習知的如此構成的變速定位機構，在藉由電動馬達將 解除構件朝纜索捲繞方向旋轉時，會將捲繞體連動旋轉一 個變速段，並且使定位構件旋轉一個變速段，越過定位機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 590950 A7 B7 五、發明説明（3 ) 構的凸輪面定位，以確定捲繞體的位置。藉此，變速纜索 會被拉動一個變速段，變速裝置就會變速一個變速段。 另一方面，使解除構件朝向纜索放出方向旋轉時，藉 由單向連動機構，讓定位構件朝軸方向移動，會暫時解除 定位機構的定位。此時，解除構件會旋轉到下一個變速段 的變速位置附近。當定位被解除時，藉由作用於纜索的彈 壓力，讓捲繞體朝放線方向旋轉，以定位機構在定位構件 所定位的下一個變速段的位置，確定捲繞體的位置。藉此 ，變速纜索放出一個變速段程度，則變速裝置就會變速一 個變速段。 【發明欲解決的課題】 在上述的以往結構中，定位構件相對於解除構件是朝 軸方向移動，以解除定位。而是安裝有用來將定位構件朝 接觸於解除構件的方向彈壓的彈壓構件。因此，在軸方向 必須要有定位構件在軸向移動的空間或收容彈壓構件的空 間，讓旋轉軸方向的空間變大，變速定位裝置就不容易薄 型化。 本發明的課題，是要讓變速定位裝置的薄型化。 【用以解決課題的手段】 第1項發明的自行車用變速定位裝置爲，是對具有複 數個變速段的自行車用變速裝置進行定位的自行車用變速 定位裝置，是具備有：基礎構件、轉動體、定位手段、爪 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -----M---^---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6 - 590950 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 構件、第一彈壓構件、以及爪解除手段。基礎構件可裝到 自行車上。轉動體，是連結在自行車用變速裝置、是可在 第一軸周圍可自由轉動地安裝在基礎構件。定位手段，是 被固定在基礎構件，是因應於變速段而在圓周方向設著間 隔且突出於內周側所設置的複數個突起部，因應變速段來 定位轉動體的手段。爪構件，前端在直徑方向外側立起並 且可卡止在複數個突起部的任一個的卡止姿勢和由卡止姿 勢向直徑方向內側仰臥而脫離突起部的脫離姿勢之間自由 擺動地設置於轉動體上，禁止轉動體在第一方向旋轉但允 許在與第一方向相反的第二方向旋轉的構件。第一彈壓構 件，是設置在轉動體，將爪構件朝向卡止姿勢側彈壓的構 件。爪解除手段，是與轉動體並排並且可在第一軸周圍自 由轉動地被設置在基礎構件，藉由對於轉動體在第一方向 相對旋轉，將位於卡止姿勢的爪構件成爲脫離姿勢，使轉 動體可朝第一方向旋轉的手段。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該定位裝置中，轉動體，通常會被連結著的自行車 用變速裝置朝一個方向彈壓。並且，如果使爪解除手段相 對於已定位的轉動體在第二方向相對旋轉時，卡止在定位 手段的任一個突起部的爪構件會從卡止姿勢倒成脫離姿勢 ，讓轉動體可在第二方向旋轉。此時，轉動體被朝向第一 方向彈壓，因此轉動體會落後爪解除手段而朝第一方向旋 轉。轉動體在第一方向旋轉時，就不會有爪解除手段對爪 構件的限制。結果，藉由第一彈壓構件，讓被彈壓到卡止 姿勢側的爪構件，從脫離姿勢返回到卡止姿勢，會卡止到 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 一 ^ 590950 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 鄰接於第一方向的下一個突起部卡止，轉動體被定位於下 一個變速位置，而讓自行車用變速裝置被定位。在此，是 藉由爪構件朝直徑向側方和內側的擺動，來進行爪構件對 定位手段的卡止和脫離，並且將對爪構件彈壓的第一彈壓 構件設置在轉動體。因此，在旋轉軸方向不必設置爪構件 移動或彈壓用的空間，可使變速定位裝置薄型化。 第2項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1項發 明所述的裝置中，轉動體，是經由連接手段而與自行車用 變速裝置連結在一起。此時，由於是經由連接手段，讓自 行車用變速裝置與轉動體連結在一起，從而可將包含轉動 體的變速定位裝置配置成與自行車用變速裝置拉開間隔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第2項發 明所述的裝置中，連結手段，是連結在自行車用變速裝置 和轉動體且捲繞在轉動體的變速纜索。此時，由於是用通 常變速所用的變速纜索來連結轉動體與自行車用變速裝置 ，所以可在有自行車用變速裝置的自行車上以另外附加的 方式安裝變速定位裝置。而經由變速纜索來連結著變速定 位裝置，因此在自行車上不必添加變速定位裝置以外的特 別的構件，容易採用變速定位裝置。 第4項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第3項發 明所述的裝置中，變速纜索，是藉由變速裝置而被朝向第 一方向彈壓，當轉動體朝向第二方向旋轉時，則被捲繞在 轉動體。此時，利用作用於變速纜索上的彈壓力，而可使 轉動體朝向第一方向（纜索放出方向）旋轉。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 590950 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第5項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1、2 、3或4項發明所述的裝置中，又具備有用來將轉動體朝 向第一方向彈壓的第二彈壓構件。此時，用單獨的裝置就 可使轉動體確實地朝向纜索放出方向旋轉。因此，特別適 用於靠手動的變速操作。 第6項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1、2 、3、4或5項發明所述的裝置中，爪構件，當轉動體朝 向第二方向旋轉時，會藉由突起部而朝脫離姿勢倒下，當 朝向第一方向旋轉時，會在卡止姿勢下被卡止在突起部。 此時，用簡單的結構就可實現只允許轉動體朝第二方向旋 轉的單向旋轉的功能。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第7項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第3、4 、5或6項發明的裝置中，轉動體，是具有：具有用來卡 止變速纜索的纜索卡止部的捲繞部、和不能旋轉地被安裝 在捲繞部的筒狀的爪保持部，爪構件，是可在實質上與第 一軸平行的第二軸周圍自由擺動地被安裝在爪保持部。此 時，由於可以將爪構件與變速纜索安裝到不同的構件上， 從而容易製作和裝配。 第8項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第7項發 明所述的裝置中，爪保持部，在其外周部是具有可自由擺 動地安裝爪構件的凹部’第一彈壓構件，是被安裝在爪保 持部的外周面的環狀彈簧構件。此時，只要將環狀彈簧構 件捲繞在爪保持部的外周面，就可將爪構件朝向卡止姿勢 側彈壓。 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 590950 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 第9項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1、2 、3、4、5 、6、7或8項發明所述的裝置中，又具備 有：僅當爪解除手段朝向第二方向旋轉時，會連動轉動體 且同時使其旋轉的連動手段。此時，當爪解除手段朝向第 二方向旋轉一變速段時’轉動體會與其連動旋轉。此時’ 爪構件，藉由下一個突起部擺動到脫離姿勢側，在通過下 一個突起部的時間點，會回到卡止姿勢，被卡止在下一個 突起部。另一方面，當爪解除手段朝第一方向旋轉一變速 段時，由於連動手段沒有作用，只有爪解除手段旋轉，而 轉動體不會旋轉。並且，當與突起部卡止的爪構件藉由爪 解除手段倒下成脫離姿勢時，爪構件可通過突起部，轉動 體可朝第一方向旋轉。此時，由於轉動體是被朝向第一方 向彈壓，所以轉動體會朝向第一方向旋轉。當轉動體朝向 第一方向旋轉時，藉由第一彈壓構件，讓被彈壓向卡止姿 勢側的爪構件會從脫離姿勢返回到卡止姿勢，會被卡止在 鄰接於第一方向的下一個突起部，轉動體會被定位於下一 個變速位置。在此，可讓在第一方向和第二方向這兩個方 向上定位的變速定位裝置可薄型化。 第1 0項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1、 2、3、4、5、6、7、8或9項發明所述的裝置中， 又具備有用來將爪解除手段朝向第一方向和第二方向旋轉 驅動的驅動手段。此時，由於是藉由驅動手段來旋轉驅動 爪解除手段，從而可遠距離操縱定位裝置，並且可自動控 制定位裝置，可實現這種自動變速裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ u*— I /^Ί · 訂 I» 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -10- 590950 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1 1項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1 0 項發明所述的裝置中，驅動手段，是具有：電動馬達、以 及將電動馬達的旋轉減速且將其傳達到爪解除手段的減速 手段。此時，以電力驅動控制，可容易地實現自動變速。 第1 2項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1〇 或1 1項發明所述的裝置中，又具備有：用來檢測因應爪 解除手段的變速段的複數個旋轉位置的旋轉位置檢測手段 。此時，進行自動變速時的變速用的旋轉位置不是在變速 裝置側進行檢測，而可在定位裝置內部檢測出，讓電路配 線會變得很容易。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 3項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1 〇 項發明所述的裝置中，旋轉位置檢測手段，是具備有：與 爪解除手段連動旋轉，在直徑方向隔著間隔配置，且具有 包含因應變速段的數量的導通用的複數的移動接點的電刷 之旋轉構件、以及固定在基礎構件，具有可與複數的移動 接點電路連接的不同的長度而形成爲圓弧狀的複數的固定 接點之固定構件。此時，藉由複數個移動接點與不同長度 且形成圓弧狀的複數個固定接點的導通、非導通狀態的變 化，可容易地檢測出旋轉位置。 第1 4項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第i 3 項發明所述的裝置中’旋轉構件’是在旋轉方向空出起言午 的間隙來與爪解除手段卡止在一起。此時，由於在爪解余 手段與旋轉構件之間在旋轉方向形成有間隙，從而接_胃 導通部的連接狀態變化以檢測出旋轉位置的時間點，Μ g 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐) ~ "-- -11 - 590950 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 除手段會先作動，在纜索捲繞時可實現過行程。這種過行 程，藉由將變速纜索拉出稍長於變速所需的距離，以用於 補償機械要素的鬆驰或齒輪的阻力或製作誤差。 第1 5項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1 4 項發明的裝置中，電刷，是與導通部彈性接觸來制動旋轉 構件。此時，可藉由電刷來制動旋轉構件，從而讓爪解除 構件確實能夠相對旋轉構件先行動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 6項發明的自行車用變速定位裝置爲，是經由向 變速裝置側彈壓的變速纜索而與具有複數個變速段的自行 車用變速裝置連結，是經由變速纜索而因應變速段來定位 自行車用變速裝置的自行車用變速定位裝置，是具備有： 基礎構件、轉動體、定位構件、爪構件、彈壓構件、以及 爪解除構件。基礎構件爲可安裝到自行車的構件。轉動體 ，是可在第一軸周圍自由轉動地被安裝在基礎構件，且具 有：卡止著變速纜索的其中一端的纜索卡止部、與實質上 平行於第一軸設置的連動銷。定位構件，爲固定在基礎構 件，具有因應於前變速段而設置有在圓周方向隔著間隔且 突出於內周側的複數個突起部，且因應變速段來定位轉動 體的金屬板製的構件。爪構件，是可在：前端在直徑方向 外側立起並且可卡止在複數個突起部的任一個的卡止姿勢 、和由卡止姿勢向直徑方向內側仰臥而脫離突起部的脫離 姿勢之間自由擺動地設置於轉動體上，是禁止轉動體的放 出變速纜索的在第一方向旋轉但允許捲繞變速纜索的第二 方向旋轉的構件。彈壓構件，是設置在轉動體，用來將爪 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 590950 A7 B7 五、發明説明（10 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 構件朝向卡止姿勢側彈壓的構件。爪解除構件，是與轉動 體並排並且可在第一軸周圍自由轉動地被設置在基礎構件 ，是具有：藉由對於轉動體在第一方向相對旋轉，將位於 卡止姿勢的爪構件倒向脫離姿勢的爪解除開口、以及可卡 止連動銷的圓弧狀的連動開口的圓板狀的構件。 在該定位裝置中，當將變速纜索卡止到纜索卡止部時 ，變速纜索會藉由自行車用變速裝置備彈壓到變速裝置側 (纜索放出方向），轉動體會被朝第一方向彈壓。在該狀 態下，將爪解除構件朝第二方向旋轉時，會以連動開口的 旋轉方向上游側的緣部卡止住連動銷，轉動體會與爪解除 構件連動向第二方向旋轉。轉動體朝第二方向旋轉時，會 抵抗彈壓力來拉動變速纜索。此時，允許轉動體的第二方 向的旋轉，所以爪構件與下一個突起部接觸時，會從卡止 姿勢成爲脫離姿勢，通過突起部。並且，通過突起部時， 爪解除構件會停止旋轉。藉此，爪構件會與下一個突起部 卡止，將變速纜索定位於下一個變速位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當使爪解除構件朝第一方向旋轉時，卡止在定位構件 的任一個突起部的爪構件會從卡止姿勢擺動到脫離姿勢， 轉動體則可朝第一方向旋轉。此時，由於轉動體會被朝第 一方向彈壓，轉動體朝第一方向旋轉，放出變速纜索。轉 動體朝第一方向旋轉時，會藉由彈壓構件讓被推向卡止姿 勢側的爪構件從脫離姿勢返回到卡止姿勢，會卡止在鄰接 於第一方向上的下一個突起部’將轉動體定位於下一個變 速位置。結果，放出的變速纜索會被定位。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2l〇X29?公釐） 590950 A7 ___B7 五、發明説明（) 在此，藉由爪構件向直徑方向外側和內側的擺動，爪 構件可進行對定位手段的卡止和脫離，並且將用來彈壓爪 構件的彈壓構件設置在轉動體。因此，在轉軸方向上，就 不必設置爪構件移動或彈壓用的空間，可使變速定位裝置 薄型化。 第1 7項發明的自行車用變速定位裝置爲，在第1 6 項發明所述的裝置中，爪構件和爪解除構件是金屬製的。 此時，爪構件和定位構件由於是金屬製成，提高了其強度 ，爪構件的個數一個就夠了，並且以變速段的數量來形成 定位構件的突起部的數目就可以了。因此，可簡化其結構 。並且，即使是具有四段以上的多段變速段的變速裝置， 也以變速段的數量來設置突起部的數目就可以了，可減少 突起部的數量’突起部可配置於3 6 0度的範圍內，只變 更突起部的數目和間隔，則不管是內裝式或外裝式，而可 與具有各種變速段的變速裝置相對應。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 快架 便車 輕的 爲 3 車叉 行前 自和 的 2 例體 施架 實車 一 的 明形 發環 本雙 用有 採具 態中有 型1圖備 施成 1 具 實構第是 明體在， 發全 車 [[ 速 8 內 轂作 輪操 機手 電用 發、 的 7 器 輪 動後 制的 帶 有1 裝轂 、 輪 5 速 部變 動裝 驅內 、 有 4裝 部、 柄 6 手輪 、 前 1 的 轂變 輪來 速作 變操 裝的 2 穀 部輪 作速 操變 速裝 變內 的制 ο控 速

IX ο ο 件 作組 操制 速控 變速 應變 因的 β, 咅 〇 2 2 一—_ 適 度 尺 張 -紙 本 準 標 家 ioT 國 ^ 釐 公 7 9 2 590950 A7 _____ B7 五、發明説明（12 ) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 車架1的車架體2，是將管子焊接所製作成的。在車 架體2，是裝有包含鞍座1 1或驅動部5的各構件。前叉 3 ’是在傾斜的軸周圍可自由擺動地斜向安裝在車架2的 前部。 手柄部4，是具有：固定在前叉3上部的手柄支柱1 4 '和固定在手柄支柱1 4上的手柄桿1 5。在手柄桿1 5的兩端，是安裝有制動桿1 6和抓手1 7。右側的制動 桿1 6則是與變速操作部2 0形成爲一體。 驅動部5，是具有：設置在車架體2下部（吊架部） 的傳動裝置曲柄3 7、掛繞在傳動裝置曲柄3 7上的鏈條 3 8、以及內裝變速輪轂1 〇。內裝變速輪轂1 〇，是具 有低速段（一速）、中速段（二速）、高速段（三速）這 樣三個變速段的三段變速的內裝變速輪轂。內裝變速輪轂 1 0，是藉由變速纜索4 2而與設置在變速控制組件1 2 的定位組件2 9 (第4圖）連結在一起，以獲取三個變速 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 位置。而變速纜索4 2，藉由內裝變速輪轂1 〇，讓其內 纜索4 2 a (第8圖）可被牽引到內裝變速輪轂1 〇側。 固定在前叉3的前端的前輪6的發電機輪轂8，爲可 安裝滚筒形的前制動器的輪轂，在內部是具有可藉由前輪 6的旋轉而發電的交流發電機1 9 (參照圖1 2 )。 【變速控制組件的構造】 變速控制組件1 2如第2圖所示，是經由電路配線4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 590950 A7 __ f___B7^___ 五、發明説明（13 ) 〇來與發電機輪轂8內的交流發電機1 9電路連接。而變 速控制組件1 2，也經由電路配線4 1來與變速操作部2 0電路連接。變速控制組件1 2，還經由變速纜索4 2來 與內裝變速輪轂1 0機械性地連結在一起。變速控制組件 12，如第3圖和第4圖所示，是具有：安裝在前叉3中 途的燈柱3 a上的燈箱1 3、和收容於燈箱1 3的定位組 件2 9和電路組件3 0。 【定位組件的構成】 定位組件2 9，是經由變速纜索4 2來與具有三個變 速段的內裝變速輪轂1 0連結在一起，爲經由變速纜索4 2而因應變速段來定位內裝變速輪轂1 0的組件。定位組 件2 9，如第5圖〜第8圖所示，是具有：安裝在燈箱1 3內的盒體5 0、在第一軸X周圍可自由轉動地安裝在盒 體5 0的捲繞體5 1、固定在盒體5 0的定位構件5 2、 以可自由擺動地方式裝到捲繞體5 1以處於卡止姿勢和脫 離姿勢的爪構件5 3、將爪構件5 3彈壓到卡止姿勢的環 狀彈簧構件5 4、將爪構件5 3倒置成脫離姿勢的爪解除 構件5 5、檢測出變速位置的變速位置感應器5 6、以及 用來驅動爪解除構件5 5的電動驅動部5 7。 盒體5 0 ，是中介著燈箱1 3而可裝到自行車上。盒 體5 0 ’是具有：第一盒體構件6 0、以螺栓固定在第一 盒體構件6 0的第二盒體構件6 1、和以螺栓固定在第二 盒體構件6 1的蓋子構件6 2。 本紙張尺度適财麵家標準（CNS ) A4規格（21QX 297公釐） ~ — -·裝--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • J.IS I - 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590950 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) 第一盒體構件6 0，爲具有其中一面開口著的矩形的 第一收容空間6 0 a的筐體，底部形成有轂部6 0 b。可 自由旋轉地支承著捲繞體5 1和爪解除構件5 5的轉軸5 8的基端是不能旋轉地被直立設置於該轂部6 0 b。轉軸 5 8的前端是被支承在蓋子構件6 2。 第二盒體構件6 1，是形成爲可封住第一盒體構件6 0的第一收容空間6 0 a ，在表面是形成有能收容捲繞體 5 1的其中一部分的圓筒狀的第二收容空間6 1 a。在第 二盒體構件6 1的第一收容空間6 0 a側，是安裝有電動 驅動部5 7的電動馬達7 0。在第二收容空間6 1 a的中 心處，是形成有與第一收容空間6 0 a連通的圓形的開口 6 1 b。而在第二盒體構件6 1的側面，是突出形成有用 來卡止變速纜索4 2的外套4 2 b的外卡止部6 1 c。 捲繞體5 1 ，是具有：具有用來卡止變速纜索4 2的 內纜索4 2 a的前端的纜索卡止部6 3 a的纜索捲繞部6 3、和不能旋轉地與纜索捲繞部6 3連結的爪安裝部6 4 。纜索捲繞部6 3，是讓不能旋轉地連結到爪安裝部6 4 的其中一部分朝直徑方向突出的例如合成樹脂製成的雨滴 形筒狀的構件。纜索卡止部6 3 a ’在突出部分是具有用 來卡止固定於內纜索4 2 a的前端的圓柱狀鼓部4 2 c的 圓形孔部。在纜索捲繞部6 3的外周面’是形成有用來捲 繞內纜索4 2 a的捲繞槽6 3 b °而在內周面’則形成有 與爪安裝部6 4不能旋轉地連結的花鍵槽6 3 c。 爪安裝部6 4，是收容於第一收容空間6 0 a中’爲 .本紙張尺度適用中國國家標準·（ CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

590950 A7 B7 五、發明説明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 讓轉軸5 8貫穿於中心的筒狀金屬製的構件。爪安裝部6 4，是具有：在外周面上形成可自由擺動地收容著爪構件 5 3的凹部6 4 a的大直徑部6 4 b、從大直徑部6 4 b 向纜索捲繞部6 3延伸的小直徑的軸部6 4 c。在大直徑 部6 4 b的外周面’是形成有裝有環狀彈簧構件5 4的環 狀槽6 4 d。並且’在大直徑部6 4 b的端面，會與爪解 除構件5 5連動並且朝向纜索捲繞方向旋轉的連動銷6 4 h (第5圖）會朝向爪解除構件5 5突出。 軸部6 4 c ，會穿過開口 6 1 b，延伸到第二收容空 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 間6 1 a ，在其前端的外周面，是並排形成有：與纜索捲 繞部6 3的花鍵槽6 3 c卡合的花鍵槽6 4 e、與安裝有 防水用的◦型環5 9 a的環狀槽6 4 f 。而在前端面’是 形成有用來安裝有◦型環5 9 b的環狀凹部6 4 g。〇型 環5 9 a ，是用來密封第二盒體構件6 1的開口 6 1 b與 爪安裝部6 4的間隙，以阻止液體從第二收容空間6 1 a 浸入到第一收容空間6 0 a。0型環5 9 b，是用來密封 爪安裝部6 4與轉軸5 8的間隙，以阻止液體從外部浸入 到第一收容空間6 0 a。 定位構件5 2，爲經由爪構件5 3將捲繞體5 1定位 於三個變速位置的構件。藉此，變速纜索4 2會被定位於 三個變速位置。定位構件5 2，爲金屬製的大致矩形的板 狀構件，是具有：形成於中心部的圓形的定位開口部5 2 a、在定位開口部5 2 a向內周側突出所形成的三個突起 部 52b ，52c ，52d。三個突起部 52b，52c 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^ 590950 A7 B7 五、發明説明（16) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，5 2 d，會因應三段變速的內裝變速輪轂1 〇的變速位 置，在旋轉方向以一定間隔設置。在此，突起部5 2 b， 是位於纜索捲繞方向A最上游側的突起部，突起部5 2 d ’是位於纜索捲繞方向A最下游側的突起部，而突起部5 2 c是位於其中間的突起部。通常，三段變速的內裝變速 輪轂1 0 ，在不拉變速纜索4 2的狀態下爲低速段，由此 拉動變速纜索4 2時，變速到中速段、高速段。因此，突 起部爲低速段的定位部，突起部5 2 c爲中速段的定位部 ’而突起部5 2 d爲筒速段的定位部。 在本實施形態中，定位開口部5 2 a在定位構件5 2 的角部切槽。爲了避免影響其他構件，如不會干涉的話， 角部就不必切槽。另外，突起部的數目和間隔如根據變速 段設定的話，也可對應於七〜九段變速。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爪構件5 3，爲金屬製的構件，會在：前端5 3 b朝 直徑方向外側立起，且被卡止在與三個突起部5 2 b〜5 2 d的任一個的卡止姿勢、與由卡止姿勢向直徑方向內側 倒臥，且從三個突起部5 2 b〜5 2 d任一個脫離的脫離 姿勢之間擺動。爪構件5 3，是被設置成藉由定位構件5 2允許捲繞體5 1的纜索捲繞方向A的旋轉、禁止纜索放 出方向B的旋轉。也就是說，爪構件5 3，在可自由擺動 地安裝在捲繞體5 1的爪安裝部6 4的凹部6 4 a中的狀 態，其擺動中心5 3 a ，是從爪構件5 3的前端5 3 b被 配置於纜索捲繞方向A的下游側。藉此，爪構件5 3朝纜 索捲繞方向A旋轉而與突起部5 2 b接觸時，會倒置成脫 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 590950 A7 B7 五、發明説明（17 ) 離姿勢。相反的，在纜索放出方向B旋轉時，會藉由突起 部5 2 b而被卡止，阻止了捲繞體5 1再進一步的旋轉。 在爪構件5 3的外周部，裝有環狀彈簧構件5 4的槽 部5 3 c是沿著旋轉方向形成。爪構件5 3，隔著槽部5 3 c在第一軸X方向隔著間隔，讓前端5 3 a可與定位構 件5 2和爪解除構件5 5接觸。 環狀彈簧構件5 4，是金屬製的彈簧構件，在拉動的 狀態下被安裝到環狀槽6 4 d和槽部5 3 c。藉此，環狀 彈簧構件5 4產生收縮力。利用該力量，將爪構件5 3彈 壓向卡止姿勢。藉由這樣的環狀彈簧構件5 4，對爪構件 5 3彈壓時’對爪構件5 3的彈壓比較容易，並且用來收 容彈簧的第一軸X方向的空間可變小。 爪解除構件5 5，爲外周形成有與電動驅動部5 7嚙 合的齒輪齒5 5 a的圓板狀金屬製的構件，是與捲繞體5 1並排地可自由旋轉地安裝到轉軸5 8。在爪解除構件5 5的側面，如第8圖所示，是形成有：藉由使其相對捲繞 體5 1朝向纜索放出方向B相對旋轉而將處於卡止姿勢的 爪構件5 3倒置成脫離姿勢的爪解除開口 5 5 b、可卡止 連動銷6 4 h的圓弧狀的連動開口 5 5 c、以及用來卡止 變速位置感應器5 6的卡止孔5 5 d。 爪解除開口 5 5 b，是具有小直徑開口 5 5 e、和在 小直徑開口 5 5 e的纜索捲繞方向A上游側連續形成的大 直徑開口 5 5 f的扇形開口。在小直徑開口 5 5 e和大直 徑開口 5 5 f之間，是形成有將兩者傾斜連接的傾斜面5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #衣· 、tx 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590950 A7 ________B7 五、發明説明（18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 g °在爪構件5 3的前端5 3 a與小直徑開口 5 5 e卡 止時’爪構件5 3會被維持在脫離姿勢。而在與大直徑開 口 5 5 f卡止時，爪構件5 3會被維持在卡止姿勢上。因 此’捲繞體5 1朝向纜索放出方向B方向旋轉且傾斜面5 5 g通過爪構件5 3的前端5 3 a時，處於卡止姿勢的爪 構件5 3會倒置成脫離姿勢讓捲繞體5 1可旋轉。當捲繞 體5 1成爲可旋轉時，捲繞體5 1會被變速纜索4 2被拉 著旋轉。如此一來，傾斜面5 5 g通過爪構件5 3的前端 5 3 a ’而爪構件5 3會被環狀彈簧構件5 4彈壓，而回 到卡止姿勢。 連動開口 5 5 c ，爲扇形的開口，是設置成僅與爪解 除構件5 5在纜索捲繞方向a的旋轉連動來使捲繞體5 1 旋轉。連動開口 5 5 c的外周方向長度，是形成爲長於突 起部5 2 b的外周方向間隔。連動銷6 4 h，通常設置成 與連動開口 5 5 c的在第8圖的左端部接觸，以藉由變速 纜索4 2 ’將捲繞體5 1彈壓向纜索放出方向B。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 變速位置感應器5 6，是配置於爪解除構件5 5和第 一盒體構件6 0的底部之間。變速位置感應器5 6，是具 有：與爪解除構件5 5連動旋轉的轉子6 6、和因應轉子 6 6的旋轉而啓動或解除（〇n、〇F F )的定子6 7。 轉子6 6 ’是具有：安裝於定子6 7側的側面的電刷 6 8、和在爪解除構件5 5側的側面朝向卡止孔5 5 d直 立設置的卡止銷6 9。 電刷6 8 ，是具有因應於三個變速位置大致在直徑方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 公釐） -21 - 590950 A7 B7 五、發明説明（19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 向以一定間隔並排設置的相互導通的三根移動接點6 8 a ，6 8b，6 8 c。電刷6 8是與定子6 7彈性接觸，用 較弱的力量來制動轉子6 6的旋轉。 卡止銷6 9 ，是用於與爪解除構件5 5連動來使轉子 6 6旋轉。卡止孔5 5 d在旋轉方向的長度是稍大於該卡 止銷6 9的直徑。因此，在卡止卡止銷6 9的狀態下，在 卡止孔5 5 d和卡止銷6 9之間在旋轉方向形成空隙（間 隙）。由於形成這種空隙，轉子6 6，在爪解除構件5 5 旋轉時，會稍遲才開始旋轉。並且，由於藉由電刷6 8可 制動轉子6 6，可維持在落後旋轉的狀態。因此，當爪解 除構件5 5朝向纜索捲繞方向A旋轉時，在檢測時刻，爪 解除構件5 5會比轉子6 6要先行動作而超出行程。由於 這種超出行程，在纜索捲繞時就可實現過行程。這種過行 程，藉由使變速纜索多拉出稍長於變速所需的距離，以用 作補償機械要素的鬆驰或齒輪的阻力或製造誤差。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 定子6 7，是具有可與三個接點6 8 a〜6 8 c電路 連接的不同長度的在直徑方向隔著間隔並且形成圓弧狀的 四個固定接點6 7 a〜6 7 d。內周側的固定接點6 7 a ，爲接地用接點，在爪解除構件5 5的旋轉範圍內形成爲 圓弧狀。配置在固定接點6 7 a的外周側的固定接點6 7 b，會與在外周側不同尺寸形成的固定接點6 7 c電路連. 接。固定接點6 7 b，是在纜索捲繞方向a的下游側端部 用來檢測高速段的變速位置的接點。配置於最外周側的固 定接點6 7 c ，6 7 d，在外周向隔著間隔設置，並且是 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 590950 A7 B7 五、發明説明（20) 設置成分別在纜索捲繞方向A上游側端部來檢測出低速段 和中速段的變速位置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電動驅動部5 7，如第6圖所示，是具有：驅動用的 電動馬達7 0、以及使電動馬達7 0的旋轉減速的減速機 構7 1。電動馬達7 0例如爲直流馬達。 減速機構7 1 ，是具備有：固定在電動馬達7 0的輸 出軸的蝸桿7 2、包含與蝸桿7 2嚙合的蝸輪7 3 a的第 一減速齒輪部7 3、與第一減速齒輪部7 3嚙合的第二減 速齒輪部7 4、以及與第二減速齒輪部7 4嚙合的第三減 速齒輪部7 5。各減速齒輪部7 4，是具有大直徑齒輪和 小直徑齒輪，藉由讓小直徑齒輪與其他減速齒輪部的大直 徑齒輪的嚙合來予以減速。第三減速齒輪部7 5的小直徑 齒輪，會與形成於爪解除構件5 5的外周的齒輪部5 5 a 嚙合。藉由該減速機構7 1 ，電動馬達7 0的旋轉可減速 到例如1 / 1 5 0 0左右。 【定位組件的動作】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在定位組件2 9中，如第9圖（a )所示，在捲繞體 5 1被定位於例如中速段的狀態下，將從電路組件3 0流 向低速段的電流供予電動馬達7 0時，在變速位置感應器 5 6檢測出低速段的變速位置之前，爪解除構件5 5會朝 向纜索放出方向B旋轉。而當使捲繞體5 1定位時’由於 藉由變速纜索4 2，捲繞體5 1成爲朝纜索放出方向B彈 壓的狀態，所以連動銷6 4 h，會接觸到連動開口 5 5 c 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 590950 A7 B7 五、發明説明（21 ) 的纜索放出方向B的下游側端部。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當爪解除構件5 5朝向纜索放出方向B旋轉時，如第 9圖（b )所示，爪解除構件5 5的爪解除開口 5 5 b的 傾斜面5 5 g會與爪構件5 3接觸，處於卡止姿勢的爪構 件5 3會被倒置成脫離姿勢。此時，由於連動開口 5 5 c 旋轉’所以連動銷6 4 h會脫離連動開口 5 5 c的端部， 捲繞體5 1 ，在連動開口 5 5 c中沒有被限制旋轉，可朝 纜索放出方向B旋轉。因此，如第9圖（c )所示，藉由 變速纜索4 2所彈壓的捲繞體5 1會朝纜索放出方向B旋 轉。此時，爪構件5 3超過傾斜面5 5 g時，爪構件5 3 就位於大直徑開口 5 5 f中，所以藉由環狀彈簧構件5 4 所彈壓的爪構件5 3會立起爲卡止姿勢。因此，如第9圖 (d )所示，被低速側的突起部5 2 b (或5 2 c )卡止 ，並定位於低速側的變速位置上。藉此，會結束朝低速側 的變速動作。該動作在從高速段朝中速段變速時也是同樣 進行。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一方面，如第1 0圖（a )所示，當從電路組件3 〇流向高速側的電流給予到電動馬達7 0時，變速位置感 應器5 6到檢測出中速段的變速位置之前，爪解除構件5 5會朝纜索捲繞方向B旋轉。此時，在連動開口 5 5 c中 ，由於連動銷6 4 h是與纜索捲繞方向a上游側端部接觸 ，所以捲繞體5 1會與爪解除構件5 5 —起旋轉。當捲繞 體5 1朝纜索捲繞方向A旋轉時，突起部5 2 c會衝撞處 於卡止姿勢的爪構件5 3。爪構件5 3，由於朝纜索捲繞 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210xm公釐） -24- 590950 A7 B7 五、發明説明（22) 方向A旋轉時會倒置成脫離姿勢側，此時，如第1 〇圖（ b )所示’衝撞突起部5 2 c時，會導置成脫離姿勢，以 通過突起部5 2 c。並且，當爪解除構件5 5停在中速段 的變速位置時，由於卡止銷6 9與爪解除構件5 5的卡止 孔5 5 d之間有空隙，由變速位置感應器5 6檢測出如第 1 〇圖（c )所示的變速位置時，爪解除構件5 5會越出 。藉此來實現過行程。而且，如第1 〇圖（d )所示，電 動馬達7 0只朝纜索放出方向A旋轉時，·將爪構件5 3卡 止在突起部5 2 c。藉此，結束朝高速側的變速動作。該 動作，在從中速段向高速段的變速時也同樣進行。 藉由爪構件5 3朝直徑方向外側和內側的擺動，來進 行對爪構件的定位構件5 2的卡止和脫離，並且在捲繞體 5 1上設置用來彈壓爪構件5 3的環狀彈簧構件5 4。因 此，在第一軸X方向不必設有讓爪構件5 3移動或對爪構 件5 3彈壓的空間，可使變速定位裝置薄型化。 【電路組件的構造】 電路組件3 0，如第1 1圖所示，是具備有變速控制 部25，該變速控制部25是包含由CPU，RAM，R 〇Μ，I /〇介面所構成的微電腦。另外，圖中粗線是顯 示例如1 A左右的電流線，實線是顯示5 m A左右的電流 線，虛線是顯示訊號線。 變速控制部2 5，根據變速操作部2 0的操作，因應 速度來自動變速控制內裝變速輪轂1 0，並且對設置在變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *---1-HP裝--- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 590950 A7 B7 五、發明説明（23 ) 速操作部2 0上的液晶顯示部2 4進行顯示控制。另外， 還進行燈光控制，在周圍的狀況比規定的明暗度要暗時， 使與燈箱1 3安裝成一體的燈1 8點亮，而在比規定的明 暗度要亮時，則熄滅燈1 8。在變速控制部2 5 ，是連接 著：包含有設置在變速操作部2 0上的操作盤2 3和操作 按鈕2 1 ，2 2的操作開關2 6、液晶顯示部2 4、作爲 用來控制燈1 8的照明度感應器的光感應器3 6、以及根 據交流發電機1 9的輸出來生成速度訊號的發電機波形成 形電路3 4。另外，在變速控制部2 5，是經過省電電路 3 1而與充電控制電路3 3、蓄電元件3 2和自動燈光電 路3 5連接。並且，馬達驅動器2 8和定位組件2 9的變 速位置感應器5 6與其他的輸入輸出部連接著。 變速操作部2 0，如第1 2圖所示，是具有：在下部 以左右並排設置的兩個操作按鈕2 1 ，2 2、設置在操作 按鈕2 1 ，2 2上方的操作盤2 3、和配置在操作盤2 3 的左方的液晶顯示部2 4。 操作按鈕2 1 ，2 2，爲三角形的按鈕。左側的操作 按鈕2 1 ，爲藉由手動方式來進行低速段到中速段、中速 段到高速段變速的按鈕，右側的操作按鈕2 2，爲藉由手 動方式來進行高速段到中速段、中速段到低速段變速的按 鈕。操作盤2 3 ，爲可在模式1到模式7的7個自動變速 模式以及手動模式之間切換的旋鈕盤，是具有8個停止位 置Μ，A 1〜A 7。在此，模式1到模式7的7個自動變 速模式，爲根據來自交流發電機1 9的車速訊號使內裝變 本紙張尺度適用中國國家標奉（CNS ) A4規格（210X297公釐） 衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 L0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 590950 A7 B7 五、發明説明（24) 速輪轂1 0自動變速的模式，手動變速模式，則是藉由操 作按鈕2 1 ，2 2的操作使內裝變速輪轂1 〇變速的模式 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 在7個自動變速模式中，在加速變速（從低速側向高 速側的變速）以及減速變速（從高速側向低速側的變速） 中，通過改變變速時序，具體說是改變變速時的速度來自 動變速的。此時，變速臨界値如第7圖所示。在此，隨著 從模式1到模式7，加速和減速變速的變速時序是逐漸變 快。也就是說，在模式7中，是以最低速變速，而在模式 1中是以最高速變速。通常，最好在模式4左右變速。在 上坡時，可根據其斜度來選擇模式。 液晶顯示部2 4中，是顯示目前的行駛速度，並且顯 示變速時操作的變速段。 省電電路3 1 ，如第1 1圖所示，是設置成在自行車 停止時可抑制電力的消耗。省電電路3 1 ，是供給在蓄電 元件3 2所蓄積的電力。省電電路3 1 ，是與變速控制部 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 5、馬達驅動器2 8、充電控制電路3 3和自動燈光電 路3 5相連接，靠蓄電元件3 2所蓄積的動作用的電力供 給這些構件，並且在自行車停止時，則切斷向這些構件的 電力供給。在省電電路3 1中，是輸入來自交流發電機1 9的訊號，根據該訊號來判斷自行車是否停止。藉由設置 有這樣的省電電路3 1 ，則可抑制蓄電元件3 2所蓄積電 力的無謂的消耗。 蓄電元件3 2，例如由大容量的電容器所構成’是用 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 590950 A 7 _ __ B7_ 五、發明説明（25 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 來蓄積由交流發電機1 9輸出的、並且由充電控制電路3 3所整流的直流電。由蓄電元件3 2所蓄積的1 m A的電 流，會經由省電電路3 1向變速控制部2 5、馬達驅動器 2 8、充電控制電路3 3和自動燈光電路3 5供給。由蓄 電元件3 2蓄積的1 A的電流也直接供給馬達驅動器2 8 。另外，代替電容器可用鎳鎘電池或鋰離子電池或鎳氫電 池等二次電池構成蓄電元件3 2。 馬達驅動器2 8，是用於定位和控制電動馬達7〇。 馬達驅動器2 8，是以省電電路3 1所供給的1 m A電流 來作動，將由蓄電元件3 2所供給的1 A電流控制爲定位 用，並向電動馬達7 0供給。 充電控制電路3 3例如由半波整流電路所構成，由交 流發電機1 9輸出的交流電流整流成例如1 A和5 m A的 直流電流。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發電機波形成形電路3 4，根據從交流發電機1 9所 輸出的交流電流，生成速度訊號。也就是說，例如以半週 期程度提取正弦曲線的交流訊號，將其通過施米特電路等 適宜的波形成形電路，來生成因應於速度的脈衝訊號。 自動燈光電路3 5，會根據來自變速控制部2 5基於 光感應器3 6的檢測輸出而輸出的接通斷開訊號進行作動 ，將由交流發電機1 9所輸出的1 A的電流向燈1 8供給 或切斷。藉此，照明度在規定以下時，燈1 8會自動點亮 ，而超過規定的照明度時，燈會熄滅。 在如此構成的變速控制組件1 2中，在由變速操作部 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 590950 A7 B7 五、發明説明（26 ) 2 0所選擇的自動變速模式或手動變速模式下，變速控制 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 內裝變速輪轂1 0。具體來說，例如選擇了自動變速模式 的模式4時，如第13圖所示，當車速成爲12 · 7km / h時，會將用來從一速加速變速到二速的電流輸出到電 動馬達7 0，定位組件2 9的捲繞體5 1會朝向纜索捲繞 方向A旋轉1段變速段程度而定位，提升變速到二速。在 車速變爲17 , 1 km/h時，定位並提升變速到三速。 之後車速下降到1 5 . 6 km/h時，捲繞體5 1朝向纜 索放出方向B旋轉1段變速段程度，定位並變速下降到二 速，進而在車速下降到11.5km/h時，變速下降到 一速。在此，爲了防止變速時的振動，對於加速變速的時 間和減速變速的時間，在減速一方較短。如此變速時，藉 由來自交流發電機1 9的交流訊號，檢測出車速，可使精 細獲得車輪每一次旋轉下的車速，與以往相比，可即時地 追隨實際的車速的變化來變速。 另一方面，在車輪旋轉時，省電電路3 1對其檢測， 並將控制作動用的電力向變速控制部2 5或充電控制電路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 3等供給。結果是，變速控制部2 5會開始作動，來控 制液晶顯示部2 4、或馬達驅動器2 8、或自動燈光電路 3 5、或充電控制電路3 3。並且，來自交流發電機1 9 的電力會向蓄電元件3 2充電。然後，由發電機波形成形 電路3 4將車速訊號供給到變速控制部2 5。車輪一旦停 止，省電電路3 1就會檢測出，然後切斷控制用電力的供 給。藉此，讓停止時不會有無謂的電力消耗。因此，停止 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 590950 A7 B7 五、發明説明（27 ) 時，蓄電元件3 2不會消耗。 在此’設置蓄電元件3 2，以蓄積來自交流發電機1 9的電力’藉由該電力，使包含變速控制部2 5的各構件 作動’從而無需電池的更換或充電作業。另外，也不必進 行電池剩餘量的管理或預備電池的工作，不用進行與電源 有關的繁瑣的作業，就可實現自動變速。 並且，根據從交流發電機1 9所輸出的交流訊號來檢 測出車速，並且根據該檢測出的車速進行變速控制。交流 發電機一般具有複數個磁極，因此，由交流發電機就可輸 出與該磁極數和車速有關的頻率構成的交流訊號。因此， 與通常自行車所用的、例如從檢測出車輪上帶有的磁鐵的 速度感應器獲得的速度訊號相比，在每次旋轉中可從交流 訊號獲得較多的脈衝訊號。因此，可在一次旋轉之間精細 地檢測出車速，可進行即時的高精度的變速控制。而由於 根據來自交流發電機1 9的交流訊號的控制，所以而無需 以往那樣的將變速控制組件1 2接近於車輪附近配置的方 式，變速控制組件1 2的安裝位置會不受任何限制。 另外，採用變速控制組件1 2，就可有效地利用以往 白天不使用的交流發電機1 9的電力。 此外，由於將定位組件2 9薄型化’可在燈盒1 3內 與電路組件3 0並排設置。如此，可使用來自交流發電機 1 9的電力來作爲電路組件3 0和電動馬達7 〇的電源， 並且由於可將定位組件2 9薄型化’可以小型且輕型的構 造來實現自行車的自動變速。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590950 A7 B7 五、發明説明（28) 【其他實施例】 (a )在上述實施型態中，是將變速控制組件1 2配 置於燈箱1 3中的，也可如第1 4圖和第1 5圖所示，將 內藏定位組件的變速控制組件1 1 2配置於變速操作部1 2 0的盒體1 2 1內。此時，燈1 1 8與變速控制組件1 1 2可用電路配線4 3連接。 另外’箱體1 2 1 ，可安裝在手柄桿1 5的手柄支柱 1 4安裝部附近，顯示部1 2 4和操作盤1 2 2設置成向 外部露出。另外，在內部收容有電路組件或定位組件。在 該實施型態中，燈1 1 8可使用現有的燈。因此，對於現 有的三段變速自行車可用另外附加的方式安裝上自動變速 用的組件。 (b )在上述實施型態中，是將變速用的定位組件2 9設置在變速控制組件內的，但可如第1 6圖所示，將包 含有變速用的馬達或變速位置感應器等的定位組件2 2 9 配置於變速裝置1 1 〇側。此時，變速控制組件2 1 2與 變速裝置1 1 〇可不用變速纜索而是用電路配線4 8連接 〇 (c )在上述實施例中，是定位內裝變速輪轂，但作 爲定位對象的變速裝置並不限於內裝式，也可以是外裝式 。外裝式的情況下，不限於後撥鏈器，也可定位前撥鏈器 〇 (d )在上述實施例中，作爲連接手段是例示了變速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I - . . —19- - I- —「-¾------- ι· n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590950 kl ______ B7_ 五、發明説明（29 ) 纜索，但作爲連接手段可用連桿等其他形式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (e )在上述實施例中，是經由變速纜索4 2，來將 捲繞體5 1彈壓向纜索放出方向，但也可如第1 7圖所示 ，也可藉由例如扭轉螺旋彈簧1 0 1等彈壓手段來將捲繞 體5 1彈壓向纜索放出方向。扭轉螺旋彈簧1 0 1 ，是將 兩端卡止到捲繞體5 1的爪安裝部6 4的大直徑部6 4 b 側面和第二盒體構件6 0的底部，來將捲繞體5 1彈壓向 纜索放出方向。 【發明效果】 藉由本發明，藉由爪構件朝直徑方向外側和內側的擺 動，來進行對爪構件的定位手段的卡止和脫離’並且將用 來彈壓爪構件的第一彈壓構件設置於轉動體。因此’在轉 軸方向上就不必設置爪構件移動或彈壓用的空間，而可使 變速位置定位裝置薄型化 【圖面說明】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖爲採用本發明一實施型態的自行車的側面圖。 第2圖爲顯示內裝變速輪轂、變速控制組件和發電機 輪轂的連接關係的模式圖。 第3圖爲變速控制組件的側面剖面圖° 第4圖爲變速控制組件的平面剖面圖° 第5圖爲定位組件的平面的局部剖視圖° 第6圖爲打開第二盒體構件狀態下的定位組件的平面 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 590950 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（3〇 ) 圖。 第7圖爲第5圖中w - νπ線的剖面圖。 第8圖爲定位組件的分解立體圖。 第9圖爲定位組件朝低速側的變速動作的顯示圖。 第1 〇圖爲定位組件朝高速側的變速動作的顯示圖。 第1 1圖爲顯示變速控制組件的構造的方塊圖。 第1 2圖爲變速操作部的立體圖。 第1 3圖爲顯示出各自動變速模式的每個變速時序的 圖表。 第1 4圖爲另一實施型態的相當於第2圖的視圖。 第1 5圖爲其變速控制組件的平面圖。 第1 6圖爲又一實施例的相當於第2圖的視圖。 第1 7圖爲又一實施例的相當於第7圖的視圖。 【圖號說明】 1 車架 1〇 內裝變速輪轂 12 變速控制組件 13 燈箱 29 定位組件 4 2 變速纜索（連接手段） 5 0 盒體 5 1 捲繞體（轉動體） 5 2 定位構件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •謂裝 、-口 -ί— 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210 Χ 297公釐） _ % _ 590950 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（31 ) 52a〜52c 突起部 5 3 爪構件 5 4 環狀彈簧構件（第一彈壓構件） 55 爪解除構件 5 5b 爪解除開口 5 5c 連動開口 5 6 變速位置感應器（旋轉位置檢測感應器） 5 7 電動驅動部 6 3 捲繞部 64 爪安裝部 6 4 a 凹部 6 4 h 連動銷 6 6 轉子 6 7 定子 67a〜67d 固定接點 6 8 電刷 6 8 a〜6 8 c 移動接點 7 0 電動馬達 71 減速機構 10 1 螺旋線圏彈簧（第二彈壓構件） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----Ί---、玎 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34·

Claims (1)

1. 590950 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 彳 1 . 一種自行車用變速定位裝置，是用來對具有複數 個變速段的自行車用變速裝置進行定位的自行車用變速定 位裝置， 是具備有： 可安裝到自行車上的基礎構件、 連結在上述自行車用變速裝置，且可在第一軸周圍自 由轉動地安裝於上述基礎構件的轉動體、 固定在上述基礎構件，具有因應於上述變速段在外周 方向隔著間隔且在內周側突出設置的複數個突起部，且因 應上述變速段來定位上述轉動體的定位手段、 可在：前端在直徑方向外側立起並且可卡止在上述複 數個突起部的任一個的卡止姿勢、和由上述卡止姿勢向上 述直徑方向內側仰臥而脫離上述突起部的脫離姿勢之間自 由擺動地設置於上述轉動體上，禁止上述轉動體朝第一方 向旋轉但允許朝向與上述第一方向相反的第二方向旋轉的 爪構件、 設置於上述轉動體，將上述爪構件朝向上述卡止姿勢 側彈壓的第一彈壓構件、 以及，是與上述轉動體並排並且可在上述第一軸周圍 自由轉動地被設置在上述基礎構件.，藉由對於上述轉動體 在上述第一方向相對旋轉，將位於上述卡止姿勢的爪構件 成爲上述脫離姿勢，使上述轉動體可朝上述第一方向旋轉 的爪解除手段。 · 2 .如申請專利範圍第1項的自行車用變速定位裝置 本紙張尺度適用中國國家梂率（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T i# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -35- 590950 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 ^、申請專利範圍 2 ’其中上述轉動體，是經由連結手段而與上述自行車用變 速裝置連結在一^起。 3 ·如申請專利範圍第2項的自行車用變速定位裝置 ’其中上述連結手段，是連結在上述自行車用變速裝置與 上述轉動體且捲繞在上述轉動體的變速纜索。 4 ·如申請專利範圍第3項的自行車用變速定位裝置 ’其中上述變速纜索，是藉由上述自行車用變速裝置而被 朝向上述第一方向彈壓，當上述轉動體朝向上述第二方向 旋轉時，則會被捲繞在上述轉動體。 5 .如申請專利範圍第1、2、3或4項的自行車用 變速定位裝置，其中又具備有用來將上述轉動體朝向上述 第一方向彈壓的第二彈壓構件。 6 .如申請專利範圍第1、2、3或4項的自行車用 變速定位裝置，其中上述爪構件，當上述轉動體朝向上述 第二方向旋轉時，會藉由上述突起部而被倒置向上述脫離 姿勢，當朝向上述第一方向旋轉時，會在上述卡止姿勢下 被卡止在上述突起部。 7 .如申請專利範圍第3或4項的自行車用變速定位 裝置，其中上述轉動體，是具有：具有用來卡止上述變速 纜索的纜索卡止部的捲繞部、和不能旋轉地被安裝在上述 捲繞部的筒狀的爪保持部，上述爪構件’是可在實質上與 上述第一軸平行的第二軸周圍自由擺動地被安裝在上述爪 保持部。 * 8 .如申請專利範圍第7項的自行車用變速定位裝置 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ 36 - 5 J 1τ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 590950 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 3 ’其中上述爪保持邰，在其外周部是具有可自由擺動地安 裝上述爪構件的凹部， 上述第一彈壓構件，是被安裝在上述爪保持部的外周 面的環狀彈簧構件。 9 _如申請專利範圍第1 、2、3或4項的自行車用 變速定位裝置，其中又具備有：僅當上述爪解除手段朝向 上述第二方向旋轉時，會連動上述轉動體且同時使其旋轉 的連動手段。 1 0 .如申請專利範圍第1、2、3或4項的自行車 用變速定位裝置，其中又具備有用來將上述爪解除手段朝 向上述第一方向和第二方向旋轉驅動的驅動手段。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項的自行車用變速定位 裝置，其中驅動手段，是具有：電動馬達、以及上述將電 動馬達的旋轉減速且將其傳達到上述爪解除手段的減速手 段。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項的自行車用變速定位 裝置，其中又具備有：用來檢測因應上述爪解除手段的上 述變速段的複數個旋轉位置的旋轉位置檢測手段。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項的自行車用變速定位 裝置，其中上述旋轉位置檢測手段，·是具備有： 與上述爪解除手段連動旋轉，在直徑方向隔著間隔配 置，且具有包含因應上述變速段的數量的導通用的複數的 移動接點的電刷之旋轉構件、 · 以及固定在上述基礎構件，且具有可與上述複數的移 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 37 - -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -1 i— 5 JS · LP 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590950 A8 B8 C8 —___ D8 六、申請專利範圍 4 動接點電路連接的不同的長度而形成爲圓弧狀的複數的固 定接點之固定構件。. 1 4 _如申請專利範圍第1 3項的自行車用變速定位 裝置，其中上述旋轉構件，是在旋轉方向空出些許的間隙 來與上述爪解除手段卡止在一起。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項的自行車用變速定位 裝置，其中上述電刷，是與上述導通部彈性接觸來制動上 述旋轉構件。 1 6 . —種自行車用變速定位裝置，是經由向上述變 速裝置側彈壓的變速纜索而與具有複數個變速段的自行車 用變速裝置連結，是經由上述變速纜索而因應上述變速段 來定位上述自行車用變速裝置的自行車用變速定位裝置， 是具備有： 可安裝到自行車的基礎構件、 可在第一軸周圍自由轉動地被安裝在上述基礎構件， 且具有：卡止著上述變速纜索的其中一端的纜索卡止部、 與實質上平行於第一軸配置的連動銷的轉動體、 固定於上述基礎構件，是具有因應於上述變速段而設 置的在圓周方向隔著間隔且突出於內周側的複數個突起部 ，且因應上述變速段來定位上述轉動體的板狀的定位構件 可在：前端在直徑方向外側立起並且可卡止在上述複 數個突起部的任一個的卡止姿勢、和由上述卡止姿勢向上 述直徑方向內側仰臥而脫離上述突起部的脫離姿勢之間自 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------I 丨 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -38- 590950 A8 B8 C8 D87T、申請專利乾圍 5 由擺動地被設置於上述轉動體，是禁止上述轉動體的放出 上述變速纜索的朝第一方向旋轉而允許捲繞上述變速纜索 朝第二方向旋轉的爪構件、 是設置在上述轉動體，用來將上述爪構件朝向上述卡 止姿勢側彈壓的彈壓構件、 以及，與上述轉動體並排並且可在上述第一軸周圍自 由轉動地被設置在上述基礎構件，是具有：藉由對於上述 轉動體朝上述第一方向相對旋轉，將位於上述卡止姿勢的 爪構件倒置向上述脫離姿勢的爪解除開口、以及可卡止上 述連動銷的圓弧狀的連動開口的圓板狀的爪解除構件。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項的自行車用變速定位 裝置，其中上述爪構件和爪解除構件是金屬製的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) « .......—i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ 39 _ —·裝------訂-------------*------------