阅读说明：本技术 变速驱动装置与包括该变速驱动装置的自行车头 (Variable-speed driving device and bicycle head comprising same ) 是由 张天青 廖翊均 林宝文 于 2018-09-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种变速驱动装置可拆卸地装设于自行车手把的外表面,包括承载座、无线通信电路板、开关、天线及电池。承载座具有组装面,组装面具有一组装槽与相对的第一侧与第二侧,组装槽的中心点至组装面的第一侧的距离大于中心点至第二侧的距离,且组装槽的形状匹配于自行车手把的外表面。无线通信电路板装设于承载座上。开关设于无线通信电路板上。天线经由无线通信电路板电性连接开关,天线介于第一侧与中心点之间。电池电性连接无线通信电路板,当开关被触发时,天线发射换档信号。本发明还公开了一种自行车头。(The invention discloses a variable speed driving device which is detachably arranged on the outer surface of a bicycle handlebar. The bearing seat is provided with an assembling surface, the assembling surface is provided with an assembling groove and a first side and a second side which are opposite, the distance from the central point of the assembling groove to the first side of the assembling surface is greater than the distance from the central point to the second side, and the shape of the assembling groove is matched with the outer surface of the bicycle handlebar. The wireless communication circuit board is arranged on the bearing seat. The switch is arranged on the wireless communication circuit board. The antenna is electrically connected with the switch through the wireless communication circuit board, and the antenna is arranged between the first side and the central point. The battery is electrically connected with the wireless communication circuit board, and when the switch is triggered, the antenna transmits a gear shifting signal. The invention also discloses a bicycle head.)

变速驱动装置与包括该变速驱动装置的自行车头

技术领域

本发明关于一种用于自行车的驱动装置，特别是一种用于无线驱动自行车的变速驱动装置与包括该变速驱动装置的自行车头。

背景技术

近年来，自行车的市场蓬勃发展，无论是竞赛型的自行车或是作为代步工具及休闲娱乐的大众型自行车，都广受消费者的喜爱，促使厂商更加着重于满足用户对自行车的各种需求，因而在车体材料及配备功能等方面不断地改善精进。举例来说，为了提升自行车的应用性，自行车普遍都配置有变速系统，以让用户可根据自身需求或配合不同的地形将链条切换至不同的齿盘，而得以减轻或加重踩踏所需的力量。

一般来说，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。

随着各种骑乘需求的产生，例如骑士在骑乘自行车进行高速俯冲时，为了提升俯冲的体验与效果，通常会改变握持自行车手把的方式而改变骑车姿势，但前后变速装置通常是组装于自行车手把的左右两侧，导致骑士若在俯冲的过程中需要换档时，则需要切换握持的位置，即需要再度变换骑车姿势才能顺利进行换档，不仅造成换档的不便，在高速移动下改变骑车姿势也容易引发意外。因此，如何能依据用户的各种骑乘需求提供方便且安全的换档方式，是相关产业人员所欲解决的问题之一

对此，虽然有业者提出可额外将扩充的变速开关组装于车体上，但传统上扩充的变速开关需以电缆连接控制器，也就是说，每扩增一个变速开关都需要额外配置相应的电缆，不仅不便于安装，电缆配置也会影响整体外观。并且，若安装多个扩充的无线变速开关，还会使得制造成本大幅提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种变速驱动装置与包括该变速驱动装置的自行车头，藉以解决前述扩充变速开关会有电缆安装不便与影响整体外观等问题。

根据本发明一实施例所公开的一种变速驱动装置，适于可拆卸地装设于一自行车手把的一外表面，包括一承载座、一无线通信电路板、一开关、一天线以及一电池。承载座具有一组装面，该组装面适于组装于该自行车手把的该外表面，其中，该组装面具有一组装槽与彼此相对的一第一侧与一第二侧，该组装槽的一中心点至该组装面的该第一侧的距离大于该中心点至该第二侧的距离，且该组装槽的形状匹配于该自行车手把的该外表面。无线通信电路板装设于该承载座上。开关设置于该无线通信电路板上。天线经由该无线通信电路板电性连接该开关，且该天线介于该第一侧与该组装槽的该中心点之间。电池电性连接该无线通信电路板，其中当该开关被触发时，该天线发射一换档信号。

根据本发明一实施例所公开的一种自行车头，包括一自行车手把、一第一刹车组件、一第二刹车组件与一第一变速驱动装置。自行车手把包括一中央部与连接于该中央部的相对两侧的两个握把部。第一刹车组件与第二刹车组件分别装设于该两个握把部上。第一变速驱动装置可拆卸地装设于该中央部与该两个握把部任一个的外表面上，且与该第一刹车组件与该第二刹车组件相分离。第一变速驱动装置包括一无线通信电路板、一开关、一天线以及一电池。开关设置于该无线通信电路板上。天线经由该无线通信电路板电性连接该开关。电池电性连接该无线通信电路板，其中当该开关被触发时，该天线发射一换档信号。

由前述所公开的变速驱动装置与包括该变速驱动装置的自行车头，由于变速驱动装置包括无线通信电路板、开关、天线与电池，且变速驱动装置可选择性地设置于自行车的自行车手把上合适的位置。因此，变速驱动装置即可作为一个独立的无线信号发送中心，不仅可提供骑士另一个进行进档或退档操作的途径，还可增加操作上的多样性与弹性。

并且，也由于是无线配置，所以可降低电缆的使用，进而提升安装的便利性与避免电缆走线影响外观设计的问题。

此外，组装槽的中心点至组装面不同侧的距离相异，故组装槽在组装面上为偏置，使得变速驱动装置相对于自行车手把来说为偏置的配置。藉此，天线可相对突出于自行车把手的一侧，因而于特定的信号传递方向上不会受自行车手把所阻挡，有助于避免信号受阻挡而减弱的情况发生。

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

图1为根据本发明的一实施例所绘示的自行车头与其变速驱动装置的立体示意图。

图2为图1的变速驱动装置的局部放大分解示意图。

图3为图1的变速驱动装置的局部放大细部分解示意图。

图4为图3于另一视角的示意图。

图5为图1沿5-5’的局部放大侧剖示意图。

图6为图1的自行车头外接另一驱动装置的示意图。

图7为根据本发明的另一实施例所绘示的变速驱动装置的局部放大细部分解示意图。

图8为图7的变速驱动装置组装后的局部放大侧剖示意图。

其中，附图标记：

1、1’、1a 变速驱动装置

9 自行车头

91 自行车手把

92 第一刹车组件

93 第二刹车组件

110、110’ 承载座

111、111’ 底板部

112、112’ 侧墙部

110s 穿孔

120、120’ 盖体

120s 穿孔

121、121’ 按压部

130、130’ 无线通信电路板

140 开关

150、150’ 天线

160 电池

170 连接器

170s 插孔

180 电池罩

190 防尘栓

910 中央部

920 握把部

911 外表面

1101、1101’ 缺口

1111、1111’ 组装面

1111a、1111a’ 第一侧

1111b、1111b’ 第二侧

1111s、1111s’ 组装槽

1211、1211’ 突柱

C、C’ 中心点

d1、d2、d1’、d2’ 距离

具体实施方式

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。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有词汇，包括技术和科学术语等具有其通常的含义，其含义能够被熟悉此技术领域的技术人员所理解。更进一步的说，上述词汇的定义，在本说明书中应被解读为与本发明相关技术领域具有一致的含义。除非有特别明确的定义，这些词汇将不被解释为过于理想化的或正式的含义。

首先，请参照图1，图1为根据本发明的一实施例所绘示的自行车头与其变速驱动装置的立体示意图。本实施例给出了一种自行车头9与设置于其上的变速驱动装置1。

所述的自行车头9，是一种适于组装于自行车的龙头且用于供自行车骑士(以下简称“骑士”)在骑乘自行车时抓握并操作自行车的机构。如图所示，自行车头9包括一自行车手把91、一第一刹车组件92与一第二刹车组件93。自行车手把91为弯曲成特定形状的管体或杆体，且可以但不限于是以金属或碳纤维等材料一体成型所制成，但本发明并非以其材质为限。于本实施例中，自行车手把91包括一中央部910与连接于中央部910两侧的握把部920。中央部910为自行车手把91中间呈直线杆体的部分，而该两个握把部920则是自中央部910延伸弯曲成适于让骑士于骑乘姿势时握持的形状。但提醒的是，本实施例中自行车手把91的握把部920以弯把为例，但本发明不以此为限。例如在其他实施例中，握把部也可与中央部一同构成直线型的横把。

第一刹车组件92与第二刹车组件93分别组装于该两个握把部920，且分别配置有刹车杆(未标号)以供骑士扳动，以分别对自行车的前轮与后轮进行刹车的操作。此外，于本实施例中，自行车头9搭配的是电子式变速系统，因而在第一刹车组件92及/或第二刹车组件93上还分别组装有电子式变速驱动装置(未绘示)，电子式变速驱动装置的按键(未标号)例如设置于刹车组件的刹车杆内侧，可供骑士触压以发送换档信号(如进档及/或退档信号)，并通过驱动装置内的天线(未绘示)将该换档信号传递给前变速器及/或后变速器。

而所述的变速驱动装置1设置于自行车手把91的外表面911上并与第一刹车组件92与第二刹车组件93相分离，但其在自行车手把91上的位置并不予以限制，本实施例仅是将变速驱动装置1设置于自行车手把91的中央部910为例，实际上变速驱动装置1可依据不同的需求而改成设置于其中一侧的握把部920上。并且，将变速驱动装置1固定于自行车手把91上的方式可以但不限于是以黏胶黏着或是以束带或束环套设等，为了便于部分附图的说明，本案附图将此部分省略。

值得注意的是，于本实施例中，除了第一刹车组件92及/或第二刹车组件93上的变速驱动装置之外，骑士也可通过变速驱动装置1来进行进档或退档的操作。以下，将针对变速驱动装置1进行说明。

请接续参阅图2～4，图2为图1的变速驱动装置的局部放大分解示意图，图3为图1的变速驱动装置的局部放大细部分解示意图，而图4为图3于另一视角的示意图。

于本实施例中，变速驱动装置1包括一承载座110、一盖体120、一无线通信电路板130、一开关140、一天线150、一电池160、一连接器170、一电池罩180与一防尘栓190。

承载座110包括一底板部111与一侧墙部112，底板部111适于组装于自行车手把91的外表面911上，侧墙部112围绕竖立于底板部111的周围。其中，侧墙部112于一侧上具有一穿孔110s，另一侧具有一缺口1101。其中，承载座110例如是由对无线电波高度易于穿透的材料(如塑料材料)所制成，以降低阻挡或干扰无线信号的程度，但本发明并非以此为限。

无线通信电路板130装设于承载座110的底板部111上，而天线150电性连接地延伸于无线通信电路板130的一侧而与无线通信电路板130整合成一体，而得以与无线通信电路板130一并装设于底板部111上。其中，无线通信电路板130上设置有适于执行与控制无线通信的布线(未绘示)，但本发明并非以此为限。此外，天线150于变速驱动装置1中的位置实际上并无设限，而是可依据实际需求进行位置上的调整。

开关140、连接器170与电池罩180均组装于无线通信电路板130上，且开关140介于连接器170与电池罩180之间。进一步来看，开关140与连接器170电性连接地设置于无线通信电路板130上，以通过无线通信电路板130电性连接天线150。其中，开关140是一个触压式开关，经触发后，可对无线通信电路板130发送所预定的信号，而该信号可通过天线150传递出去；连接器170具有一插孔170s，对应于侧墙部112上的穿孔110s；而电池罩180与无线通信电路板130之间形成一空间以容置电池160。如图2～3可理解的是，当无线通信电路板130连同其上的开关140与连接器170都装设于承载座110中时，电池160可从承载座110的侧墙部112的缺口1101装设进入电池罩180与无线通信电路板130之间的空间中，藉此，电池160可作为提供变速驱动装置1运作的动力来源。

盖体120可拆卸地组装于承载座110上，以与承载座110共同围绕承载座110上的无线通信电路板130、开关140、天线150、电池160、连接器170与电池罩180。此外，盖体120具有一穿孔120s，当盖体120组装于承载座110上时，该穿孔120s对应于承载座110的侧墙部112上的穿孔110s，也就是说，盖体120的穿孔120s、承载座110的穿孔110s与连接器170的插孔170s相对齐而连通。在此情况下，防尘栓190可依序穿设穿孔120s、穿孔110s与插孔170s，以防止灰尘自这些孔洞进入变速驱动装置1内部。

另外，盖体120还具有一按压部121，按压部121对应于开关140，且按压部121的内侧突设一突柱1211朝开关140延伸。于本实施例中，按压部121或整个盖体120例如但不限于是以软性且具有弹性回复力的材质所构成(如橡胶)。因此，用户可从盖体120的外部触压按压部121，以通过按压部121的变形而驱使突柱1211去触发开关140，当开关140被触发所产生的相应信号(如进档信号或退档信号)可经由无线通信电路板130而通过天线150传递给先前已与变速驱动装置1进行配对的电子装置(如第一刹车组件92或第二刹车组件93上的电子式变速驱动装置)。

由此可知，藉由变速驱动装置1前述的配置，使得变速驱动装置1可作为一个可独立运作的无线信号发送中心。在实际的操作上，请再次参考图1，变速驱动装置1可先行与前述第一刹车组件92与第二刹车组件93任一者上的变速驱动装置进行配对，并根据骑乘的需求装设于理想的位置(不限于是自行车手把91的中央部910或其中一握把部920上)。配对完成后，骑士即可经由操作变速驱动装置1来对所配对的变速驱动装置下达进档或退档的指令。具体来说，在变速驱动装置1与前述其中一变速驱动装置配对完成后，骑士可经由触发变速驱动装置1的开关140，并通过天线150将开关140的信号(如进档信号或退档信号)传递给所配对的变速驱动装置，藉以命令该变速驱动装置执行进档或退档的操作。

针对此，请进一步参阅图5，图5为图1沿5-5’的局部放大侧剖示意图。如图所示，承载座110的底板部111具有一组装面1111，朝向自行车手把91，为承载座110用于组装于自行车手把91的外表面911的表面。其中，组装面1111具有彼此相对的一第一侧1111a与一第二侧1111b以及第一侧1111a与第二侧1111b之间的一组装槽1111s。组装槽1111s的形状匹配于自行车手把91的外表面911，是组装面1111上用于与自行车手把91的外表面911相匹配固定的结构。值得注意的是，组装槽1111s在组装面1111上为偏置，如图所示，组装槽1111s的一中心点C至组装面1111的第一侧1111a的距离(如d1)与第二侧1111b的距离(如d2)相异，例如，d1大于d2。这里所述的中心点C，是指组装槽1111s的对称中心线通过的虚拟参考点。并且，天线150介于第一侧1111a与组装槽1111s的中心点C之间，且位于较靠近第一侧1111a的位置；也就是说，天线150靠近第一侧1111a的一端至第一侧1111a的距离小于该端至组装槽1111s的中心点C的距离。藉此设计，当变速驱动装置1装设于自行车手把91后，变速驱动装置1相对于自行车手把91来说为偏置，使得天线150可相对突出于自行车手把91的一侧。如从图5中方向D的视角来看，自行车手把91并没有遮挡住天线150，使得从天线150沿着方向D传递出去的信号至少不会被自行车手把91所遮挡，有助于避免信号受阻挡而减弱的情况发生。搭配图1与图5可理解的是，因变速驱动装置1偏置的配置，天线150可相对自行车手把91突出，使得天线150与例如第一刹车组件92上的变速驱动装置的天线之间不受自行车手把91阻挡，以降低变速驱动装置1的信号传递受到自行车手把91的影响。

由此可知，变速驱动装置1提供了骑士另一个进行进档或退档的途径，且由于变速驱动装置1为无线的信号发送中心，不需要与信号线或缆线相连接，因此设置位置的弹性较高，可视骑车姿势的不同而调整，进而可提升整体的应用性与使用经验。举例来说，当骑士在高速俯冲时，通常会改变手握持自行车手把的位置而改变骑车姿势，例如将手改成握持自行车手把91的中央部910，此时，变速驱动装置1可事先装设于中央部910上适切的位置，以让骑士在改变骑车姿势后还是可以方便地进行进档或退档的操作，不仅提升操作便利性，还可避免骑士为了变换档位再度改变骑车姿势而引发意外发生的问题。

另外，请参阅图6，图6为图1的自行车头外接另一驱动装置的示意图。骑士还可通过将一线缆(未标号)插设于前述变速驱动装置1的连接器170，以通过该线缆外接与变速驱动装置1相同或不同的另一个变速驱动装置1a，以增加操作上的多样性。举例来说，当变速驱动装置1a连接变速驱动装置1后，且在变速驱动装置1与1a都具有一个开关的情况下，可达成的控制方式包括：变速驱动装置1负责前变速器进档的操作、变速驱动装置1a负责前变速器退档的操作；或者，变速驱动装置1负责后变速器进档的操作、变速驱动装置1a负责后变速器退档的操作。也就是说，藉此配置，可分别无线地执行前变速器或后变速器的进档与退档的操作。其中，变速驱动装置1a也可以仅是一个具有按键的简单装置，并藉由变速驱动装置1来实现无线通信的功能。由此可知，本实施例的变速驱动装置1在本身即可为无线的信号发送中心的情况下搭配连接器170，即可以低成本的方式进行按键的扩充，有助于有效地控制整体的成本，还可以避免过度使用电缆走线而产生安装不便与破坏视觉外观等影响。

补充的是，在其他实施例中，变速驱动装置1也可以改为同时具有两个开关140，而变速驱动装置1a也可相应地扩增为同时具有两个开关，在此情况下，变速驱动装置1即可单独负责前变速器与后变速器其中一个的进档与退档的操作，而变速驱动装置1a则可单独负责前变速器与后变速器另一个的进档与退档的操作。

然而，也需声明的是，于另一实施例中，变速驱动装置也可依据需求的不同而省略连接器170而没有如图6所示的扩充功能。

另外，虽然前述实施例给出了变速驱动装置1，但本发明并非以此为限。例如请参阅图7～8，图7为为根据本发明的另一实施例所绘示的变速驱动装置1’的局部放大细部分解示意图，而图8为图7的变速驱动装置1’组装后的局部放大侧剖示意图。

大致上，本实施例的变速驱动装置1’与前述实施例的变速驱动装置1的功能与安装方式大致相同，差异仅在于电池、无线通信电路板、开关、天线等内部元件的配置以及承载座的构型。如图所示，于本实施例中，变速驱动装置1’包括一承载座110’、一盖体120’、一无线通信电路板130’、一开关140、一天线150’、一电池160、一连接器170、一电池罩180与一防尘栓190。

承载座110’包括一底板部111’与一侧墙部112’，底板部111’同样适于组装于自行车手把91的外表面911上，侧墙部112’围绕竖立于底板部111’的周围，且侧墙部112’于一侧上具有一穿孔110s。其中，承载座110’也例如是由对无线电波高度易于穿透的材料(如塑料材料)所制成，以降低阻挡或干扰无线信号的程度，但本发明并非以此为限。

开关140与连接器170均电性连接地组装于无线通信电路板130’背向底板部111’的一侧，而电池罩180则设置于无线通信电路板130’朝向底板部111’的一侧。电池160装设于电池罩180与无线通信电路板130’之间的空间中。也就是说，无线通信电路板130’介于开关140及连接器170与电池罩180及电池160之间。天线150’则电性连接地延伸于无线通信电路板130’的一侧而与无线通信电路板130’整合成一体，以通过无线通信电路板130’电性连接开关140与连接器170。前述的无线通信电路板130’、开关140、天线150’、电池160、连接器170、电池罩180可一并容置于承载座110’中。

而盖体120’可拆卸地组装于承载座110’上，以与承载座110’共同围绕无线通信电路板130’、开关140、天线150’、电池160、连接器170与电池罩180。此外，盖体120’也具有一穿孔120s，当盖体120’组装于承载座110’上时，该穿孔120s对应于承载座110’的侧墙部112’上的穿孔110s，以让防尘栓190可依序穿设。其中，盖体120’还具有一按压部121’对应于开关140，且按压部121’的内侧突设一突柱1211’朝开关140延伸以用于触发开关140。

变速驱动装置1’也为偏置配置，如图8所示，承载座110’的底板部111’具有一组装面1111’用于组装于自行车手把91的外表面911。其中，组装面1111’具有彼此相对的一第一侧1111a’与一第二侧1111b’以及第一侧1111a’与第二侧1111b’之间的一组装槽1111s’。组装槽1111s’的形状匹配于自行车手把91的外表面911。同样的，组装槽1111s’在组装面1111’上为偏置，如图所示，组装槽1111s’的一中心点C’至组装面1111’的第一侧1111a’的距离(如d1’)与第二侧1111b’的距离(如d2’)相异，例如，d1’大于d2’。这里所述的中心点C’，是指组装槽1111s’的对称中心线通过的虚拟参考点。并且，天线150’介于第一侧1111a’与组装槽1111s’的中心点C’之间，且位于较靠近第一侧1111a’的位置；也就是说，天线150’靠近第一侧1111a’的一端至第一侧1111a’的距离小于该端至组装槽1111s’的中心点C’的距离。藉此设计使得变速驱动装置1’装设于自行车手把91后呈偏置，以让天线150’可相对突出于自行车手把91的一侧。其效果同前述图5实施例的变速驱动装置，可避免天线150沿着方向D传递出去的信号被遮挡。

另外，虽然前述实施例中，电池是容置于承载座中，但本发明并非以此为限。例如于其他实施例中，电池也可改为外接式的而位于承载座之外。

再者，虽然前述的自行车头是在两个握把部上分别装设控制前变速器与后变速器的变速驱动装置，但本发明并非以此为限。例如于其他实施例中，两个握把部上可仅其中一个设置有前或后变速器的变速驱动装置。

综前所述的变速驱动装置与包括该变速驱动装置的自行车头，由于变速驱动装置包括无线通信电路板、开关、天线与电池，且变速驱动装置可选择性地设置于自行车的自行车手把上合适的位置。因此，变速驱动装置即可作为一个独立的无线信号发送中心，不仅可提供骑士另一个进行进档或退档操作的途径，还可增加操作上的多样性与弹性。

并且，也由于是无线配置，所以可降低电缆的使用，进而提升安装的便利性与避免电缆走线影响外观设计的问题。

此外，组装槽的中心点至组装面不同侧的距离相异，故组装槽在组装面上为偏置，使得变速驱动装置相对于自行车手把来说为偏置的配置。藉此，天线可相对突出于自行车把手的一侧，因而于特定的信号传递方向上不会受自行车手把所阻挡，有助于避免信号受阻挡而减弱的情况发生。

另外，由于变速驱动装置上设置有连接器，使得变速驱动装置可再外接另一个驱动装置来增加操作的多样性。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。