变速器总成的制作方法

本实用新型关于一种变速器总成，特别是一种整合有电源模块及驱动模块以减缩体积的变速器总成。

背景技术：

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，或是作为代步工具及休闲娱乐的大众型自行车，都受到消费者的喜爱，促使厂商更加重视用户对于自行车功能的需求，而在车体材料及配备功能上不断地改善精进。一般而言，自行车上常配置变速系统，以使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，变速系统分为机械式变速系统与电子式变速系统。机械式变速系统是以变速拨杆搭配传动线来让前变速器与后变速器切换档位。电子式变速系统则是以变速按钮搭配变速控制电路来让前变速器与后变速器切换档位。由于电子式变速系统的灵敏度及精准度较机械式变速系统为佳，且电子式变速系统在控制上的手感也更加轻盈直接，故电子式变速系统已为目前自行车市场发展的趋势。

为适应电子式变速系统，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系统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变速器之间需要配置的电缆较长，影响电力传输质量。此外，随着电子式变速系统在变速功能上的升级，其所需的电子元件数量也随之增加，造成自行车用户在重量上的负担。

因此，如何妥善配置电子式变速系统的元件以解决前述的问题，则为研发人员应着手的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型在于提供一种变速器总成，藉以能妥善配置电子式变速系统的元件以降低对自行车外观设计的影响、减少影响电力传输质量的变因并缩减体积进而减少整体重量。

本实用新型的一实施例所公开的变速器总成，包括一固定构件、一活动构件、一驱动模块以及一电源模块。驱动模块包括一壳体以及一马达。壳体以一第一枢轴枢设于固定构件的一处，且壳体以一第二枢轴枢设于活动构件的一处。马达设置于壳体内。电源模块包括一座体以及一电池组件。座体以一第三枢轴枢设于固定构件的另一处，且座体以一第四枢轴枢设于活动构件的另一处。电池组件设置于座体且电性连接马达。

根据上述实施例所公开的变速器总成，可藉由固定构件、活动构件、驱动模块的壳体及电源模块的座体连接成四连杆结构，且由于驱动模块的壳体及电源模块的座体分别作为四连杆结构中的其中两个连杆，有助于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。并且，由于电源模块设置于变速器总成上，大幅缩短其与驱动模块电性传输的长度，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。

以上关于本

技术实现要素：
的说明及以下实施方式的说明用以示范与解释本实用新型的原理，并且提供本实用新型的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本实用新型的第一实施例所述的变速器总成、车架及飞轮构件的立体示意图。

图2为图1的变速器总成、车架及飞轮构件的另一视角的立体示意图。

图3为图2的变速器总成、车架及飞轮构件的立体分解示意图。

图4为图1的变速器总成的部分元件的立体分解示意图。

图5为图1的变速器总成的部分元件的分解示意图。

图6为根据本实用新型的第二实施例所述的变速器总成、车架及飞轮构件的架构示意图。

其中，附图标记：

1、1b 变速器总成

10 固定构件

100 锁附部

20 活动构件

25 链条导引构件

251 第一连接片

252 第二连接片

253 第一导引轮

254 第二导引轮

30、30b 驱动模块

310、310b 壳体

320 马达

330 传动构件

331 蜗杆

332 蜗轮

40、40b 电源模块

410、410b 座体

411 第一电连接部

412 卡槽

413 卡勾

420 电池组件

421 电源壳体

422 电池

4221 第二电连接部

423 凸块

424 勾扣

425 弹簧

50 电缆

8 车架

9、9b 飞轮构件

91 第一枢轴

92 第二枢轴

93 第三枢轴

94 第四枢轴

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本实用新型的实施例的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域中具有通常知识的技术人员了解本实用新型的实施例的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求书及图式，任何本领域中具有通常知识的技术人员可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本实用新型的观点，但非以任何观点限制本实用新型的范畴。

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，但并非用以限定本实用新型。于未违背本实用新型要旨的情况下能够有各种变更。说明中的描述的“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，而非用以限制本实用新型。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。

请参阅图1至图5，图1为根据本实用新型的第一实施例所述的变速器总成、车架及飞轮构件的立体示意图，图2为图1的变速器总成、车架及飞轮构件的另一视角的立体示意图，图3为图2的变速器总成、车架及飞轮构件的立体分解示意图，图4为图1的变速器总成的部分元件的立体分解示意图，且图5为图1的变速器总成的部分元件的分解示意图。

本实施例提供一种变速器总成1，适于枢设于一车架8邻近一飞轮构件9处，以让链条导引构件25导引链条切换于飞轮构件9的相异齿盘之间，进而切换相异齿轮比。其中，飞轮构件9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9的旋转而旋转。

变速器总成1包括一固定构件10、一活动构件20、一链条导引构件25、一驱动模块30、一电源模块40以及一电缆50。

固定构件10具有一锁附部100，用以枢设于车架8邻近飞轮构件9处。

链条导引构件25固设于活动构件20，用以引导自行车的链条。链条导引构件25包括一第一连接片251、一第二连接片252、一第一导引轮253以及一第二导引轮254。第一导引轮253及第二导引轮254枢设于第一连接片251及第二连接片252且位于第一连接片251及第二连接片252之间。第一连接片251固设于活动构件20。第一导引轮253较第二导引轮254远离活动构件20。

驱动模块30包括一壳体310、一马达320以及一传动构件330。壳体310分别以一第一枢轴91与一第二枢轴92枢设于固定构件10的一处与活动构件20的一处。如图5所示，马达320及传动构件330皆设置于壳体310内。传动构件330包括一蜗杆331以及一蜗轮332。蜗杆331设置于马达320。蜗轮332设置于第二枢轴92。蜗杆331啮合于蜗轮332，且蜗杆331用以枢转蜗轮332。传动构件330可藉由调整蜗杆331及蜗轮332的齿轮比，而具有减速的缓冲效果。此外，传动构件330可藉由调整蜗杆331及蜗轮332的齿轮角度，而具有自锁的保护效果，即蜗杆331可带动蜗轮332旋转而蜗轮332不带动蜗杆331旋转的单向带动效果。在第二枢轴92因非预期的外力造成非预期的旋转时，蜗轮332连带因此而非预期旋转，藉由传动构件330的缓冲与自锁的作用可有效阻挡外力传回马达320。

另外，即使蜗杆331受到蜗轮332的带动而非预期地旋转，传动构件330的减速效果也可缓冲蜗杆331的非预期旋转，以避免马达320由于此非预期旋转而受损。

因此，马达320可藉由传动构件330枢转第二枢轴92。第二枢轴92可固定于活动构件20。但本实用新型并非以此前述传动构件330为限。例如于其他实施例中，也可省略传动构件330，在此情况下，马达320可直接连接于第二枢轴92以驱动第二枢轴92。

电源模块40用以提供电力给驱动模块30。电源模块40包括一座体410以及一电池组件420。座体410分别以一第三枢轴93与一第四枢轴94枢设于固定构件10的另一处与活动构件20的另一处。藉此，固定构件10、活动构件20、驱动模块30的壳体310及电源模块40的座体410构成四连杆结构。此外，如图2所示，在元件的相对关系可看到，驱动模块30位于飞轮构件9与电源模块40之间，也可以说，驱动模块30较电源模块40靠近飞轮构件9(或自行车的车架8)。因此，在此配置下，驱动模块30的壳体310作为四连杆结构中的内侧连杆，而电源模块40的座体410则作为四连杆结构中的外侧连杆。藉此，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。

此外，分别作为内侧连杆及外侧连杆的壳体310与座体410相较于固定构件10与活动构件20更好拆卸，且由于固定构件10与活动构件20可由两个连杆(壳体310与座体410)相固定，故驱动模块30与电源模块40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一枢轴91与第二枢轴92取下即可将驱动模块30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30时，仅需将驱动模块30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30的维修与替换。

电源模块40的座体410具有一第一电连接部411以及相对的一卡槽412和一卡勾413。电池组件420包括一电源壳体421、一电池422、一凸块423、一勾扣424以及一弹簧425。电源壳体421设置于座体410背向驱动模块30的一侧。电池422容置于电源壳体421中，且电池422具有一第二电连接部4221。电池422通过第二电连接部4221电性连接座体410的第一电连接部411。凸块423凸出于电源壳体421的一侧且可脱离地插设于座体410的卡槽412中。勾扣424设置于电源壳体421上相对于凸块423的一侧，且勾扣424可于一扣合位置及一脱离位置间移动。当勾扣424位于扣合位置时，勾扣424与卡勾413扣合而使电源壳体421固定于座体410上。当勾扣424位于脱离位置时，勾扣424脱离卡勾413而使凸块423可自卡槽412移出以将电源壳体421自座体410拆下。弹簧425的两端分别连接勾扣424及电源壳体421，以令勾扣424常态位于扣合位置。

藉由前述座体410与电池组件420间的扣合结构，电源壳体421得以可拆卸的方式装设于座体410上。在本实施例中，电源壳体421可拆卸地设置于座体410上，藉以便于日后对电池422的维修与更换，例如，用户或维修人员只要将勾扣424往电源壳体421抵压，即可使勾扣424脱离卡勾413以将电源壳体421取下来拿取电池422。但本实用新型并非以勾扣424及卡勾413为限，只要是可将电源壳体421可拆卸地固定于座体的设计均属于本实用新型的范畴。另外，本实用新型并非以电源壳体421设置于座体的方式为限，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座体。

电缆50的一端电性连接座体410的第一电连接部411，且电缆50的另一端电性连接马达320。

综上所述，当驱动模块30的马达320收到电信号的指示时，电池422会经由电缆50传输电能给马达320以令马达320进行旋转，使得马达320依序经由蜗杆331与蜗轮332来旋转第二枢轴92，进而让固定于第二枢轴92的活动构件20相对于壳体310旋转。藉由四连杆的结构，活动构件20连同其上的链条导引构件25可相对于固定构件10移动，以让链条导引构件25导引链条切换于飞轮构件9的相异齿盘之间，进而切换相异齿轮比。

在本实施例中，传动构件330的蜗轮332设置于第二枢轴92，并通过马达320来枢转第二枢轴92，但本实用新型不以此为限。在其他实施例中，蜗轮也可设置于第一枢轴，并通过马达转动蜗杆进而带动蜗轮旋转，使得第一枢轴随之旋转。藉此，固定于第一枢轴的固定构件也进而相对于驱动模块的壳体旋转，藉由四连杆的结构，使得活动构件可相对于固定构件移动。

在本实施例中，驱动模块30位于飞轮构件9与电源模块40之间，也即驱动模块30的壳体310作为四连杆结构中的内侧连杆，而电源模块40的座体410则作为四连杆结构中的外侧连杆，但本实用新型不以此为限。

举例来说，请参阅图6，为根据本实用新型的第二实施例所述的变速器总成、车架及飞轮构件的架构示意图。

于本实施例中，变速器总成1b的电源模块40b位于飞轮构件9b(或车架8b)与驱动模块30b之间，也即驱动模块30b的壳体310b作为四连杆结构中的外侧连杆，而电源模块40b的座体410b则作为四连杆结构中的内侧连杆。如此，同样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。

根据上述实施例的变速器总成，可藉由固定构件、活动构件、驱动模块的壳体及电源模块的座体连接成四连杆结构，且由于驱动模块的壳体及电源模块的座体分别作为四连杆结构中的内侧及外侧连杆，有助于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。并且，由于电源模块设置于变速器总成上，大幅缩短其与驱动模块电性传输的长度，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。