自行车电气布线单元的制作方法

专利名称：自行车电气布线单元的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种自行车电气布线单元。更具体地，本发明 涉及一种在自行车部件(比如电控变速系统的部件)之间提供连接的 自行车电气布线单元。
背景技术：
自行车逐渐成为日益流行的娱乐方式以及运输工具。而且，对于 业余运动员和职业运动员来说，骑自行车已经成为非常流行的竟赛运 动。不管自行车被用于娱乐、运输或竟赛，自行车业一直在改进自行 车的各种部件。具体地，近年来，已经给自行车提供了电气装置以改 进骑手的效率和/或部件控制。例如，近年来，包括主单元、 一个或多 个传感器、 一个或多个控制开关以及在各个部件之间进行电气通讯的 电绳(电线)的自行车计算机系统已经用在自行车上，以监视和/或控 制各个功能。
通常，这些电气系统的各个部件由设计为沿着自行车车架的部分
延伸的电绳(电缆)或电线的网络连接。自行车车架通常以很多尺寸
构造以适应于不同高度的骑手。而且，自行车车架通常设计有特定几
何形状以用于特定骑行情形。例如，自行车车架可以设计用于道路型
骑行、越野型骑行、城市或上下班型骑行、或下坡骑行。因而，电气
系统的电绳(电缆)通常设计为足够地长以使得电气装置能用于各种 自行车车架尺寸和/或车架类型。
在这些电气系统用于某些自行车车架(比如小型自行车车架)上 时，可能会有多余的电绳(电缆)在电气系统的各种部件之间延伸。 通常，多余的电绳(电缆)缠绕在自行车车架或部件控制电缆周围， 以拉紧电气系统的部件之间松弛或多余的电绳。而且，粘合带或塑料 扎带有时用来将电绳(电缆)保持或紧固至车架。这些粘合带和塑料扎带很麻烦。将电绳缠绕在自行车车架或控制电缆周围也是很麻烦的。 这些已有的系统和固定方法在将这些电气系统的某些部件安装到自行 车上时会带来困难。而且，在这些电气系统的安装期间难以消除或减 少电绳(电缆)的松弛。电绳(电缆)的松弛会使电绳(电缆)挂在 障碍物(比如越野型骑行时的树枝、骑手的衣服等)上。最后，这些 已有的电气系统在安装于某些自行车车架上时具有很不吸引人的外 观。
为了克服这些问题，美国专利No.6，523，722中建议将一种电绳保 持器添加至变速器。虽然这种电绳保持器运行良好，但是这种电绳保 持器需要将多余的电绳缠绕在线轴上以拉紧每个变速器处的松弛，并 且需要电绳保持器位于变速器上。
考虑到以上情况，对于本领域技术人员而言从本公开中很明显， 需要提供一种改进的自行车电气布线单元。本发明解决了本领域中的 这个需要以及其他需要，这对于本领域技术人员而言从本公开中将变 得很明显。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种自行车电气布线单元，该自行车电 气布线单元提供自行车部件之间的连接，并且电缆缠绕构件被布置在 该自行车电气布线单元中，用于选择性地保持不同长度的电缆。
基本上可以通过提供一种自行车电气布线单元来实现上述目的， 所述自行车电气布线单元主要包括汇接件壳体、布线汇接件和电缆 缠绕构件。布线汇接件被安装到汇接件壳体中，用于连接至少两个电 缆。电缆缠绕构件被布置在汇接件壳体上，同时电缆缠绕构件包括至 少一个电缆保持件，用于选择性地将电缆中第一电缆的不同长度的中 间段保持到汇接件壳体上。
根据以下结合附图对公开的本发明的优选实施例的详细描述，本 发明的这些和其他目标、特点、方面和优点对于本领域技术人员而言 将变得很明显。


现在参照构成本公开一部分的附图。
图1是根据一个优选实施例的具有电控变速系统的自行车的侧视 图，其中包括自行车电气布线单元的自行车电气布线线束被安装到自
行车车架上；
图2是图1所示自行车的局部放大侧视图，同时传动链条的部分 被切掉以示出自行车电气布线单元；
图3是图l和2所示自行车车架和自行车电气布线线束的局部放 大侧视图4是与图1至3所示电控变速系统的部件联接的自行车电气布
线线束的简化侧视图5是与图1至4所示电控变速系统的部件联接的自行车电气布
线线束的视图的示意性布线图6是图l至5所示自行车电气布线单元的顶侧透视图7是图6所示自行车电气布线单元的侧视图8是图6和7所示自行车电气布线单元的顶视图9是图6至8所示自行车电气布线单元的底视图10是图6至9所示自行车电气布线单元的前端视图11是图6至IO所示自行车电气布线单元的后端视图12是图6至10所示自行车电气布线单元沿着图7中线12-12
所看到的截面视图13是图6至10所示自行车电气布线单元沿着图7中线13-13
所看到的截面视图14是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保
持在第一位置时的顶视图15是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保
持在第二位置时的顶视图16是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保
持在第三位置时的顶视图17是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保持在第四位置时的顶视图18是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第五位置时的顶视图19是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第六位置时的顶视图20是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第七位置时的顶视图21是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第八位置时的顶视图22是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第九位置时的顶视图23是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第十位置时的顶视图24是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第十一位置时的顶视图25是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第十二位置时的顶视图26是图6至IO所示自行车电气布线单元在主变速控制电缆保 持在第十三位置时的顶视图27是根据另一优选实施例的具有电控变速系统的自行车的局
部透视图，其中包括自行车电气布线单元的自行车电气布线线束被安 装到自行车车架上；以及
图28是与图27所示电控变速系统的部件联接的自行车电气布线 线束的简化侧视图；
具体实施例方式
现在将参照附图描述本发明的选定实施例。对于本领域技术人员 而言从本公开中很明显，以下对本发明实施例的描述仅用于示例的目
的而不是用于限制本发明的目的，本发明由所附权利要求及其等同概 念所限定。首先参照图1至4,示出了根据一个优选实施例装备有电控变速 系统的自行车10，在该电控变速系统中，利用了自行车电气布线线束 12。自行车IO具有自行车车架14，自行车电气布线线束12被紧固到 自行车车架14上。自行车电气布线线束12被构造成使得电控变速系 统的自行车部件可以从自行车车架14上拆卸下来，而自行车电气布线 线束12仍然附接至自行车车架14。
在所示实施例中，电控变速系统主要包括呈自行车电池单元18 形式的电源、 一对电气变速器20和22、前马达致动拨链器(motorized derailleur)24、以及后马达致动拨链器26。替代地，电源可以是发电 机，以代替电池。自行车部件18、 20、 22、 24和26借助于自行车电 气布线线束12互相连接。
该电控变速系统基本上是传统的，除了使用自行车电气布线线束 12来使自行车部件18、 20、 22、 24和26互相连接之外。例如，在所 示实施例的电控变速系统中，电气变速器20和22电子地控制马达致 动拨链器24和26,从而以传统的方式改变链条相对于自行车10的前 链轮和后链轮的位置。具体地，来自电气变速器20和22的控制信号 被传输至每个马达致动拨链器24和26中的电机单元(未示出)，以使 得链条导向件以传统的方式使链条移动到选定链轮。自行车电池单元 18将电力至少供应至马达致动拨链器24和26的电机单元(未示出)， 以使链条移动。由于电气变速器、马达致动拨链器和电源(比如电池 和发电机)在自行车领域是公知的，这里就不再讨论或描述自行车电 池单元18、电气变速器20和22、马达致动拨链器24和26。
如图4最好地示出，自行车电气布线线束12具有第一布线部件， 该第一布线部件主要包括电气布线单元30、电气主变速控制电缆31、 电气后拨链器控制电缆32、电气前拨链器控制电缆33、电源电缆34、 以及主变速控制连接器35。电气布线单元30包括汇接件壳体36、布 线汇接件37、电缆缠绕结构38和端盖39。如图5所示，电缆31至 34中的每一个与布线汇接件37电连接。除了该第一布线部件之外， 自行车电气布线线束12优选地还包括第二布线部件，该第二布线部件主要包括次级变速控制连接器40、次级主变速控制电缆41、次级布线 汇接件42、第一电气变速(后拨链器)电缆43和第二电气变速(前 拨链器)电缆44。主变速控制连接器35和次级变速控制连接器40被 构造和布置成电连接起来，以使得自行车电气布线线束12的第一和第 二布线部件电连接起来。主变速控制连接器35和次级变速控制连接器 40是传统的配合电连接器，并且因而，在这里将不再详细讨论和/或描 述。次级布线汇接件42包括具有后拨链器模式调节开关42A和电池 指示灯42B的印刷电路板(未示出)。次级布线汇接件42的印刷电路 板具有与其连接的电缆41、 43和44的电导体，用于将控制信号从后 拨链器模式调节开关42A和电缆43和44传输至电缆41。
电缆31至34、 41、 43和44是传统的电缆或电绳，其包括布置在 外层绝缘护套中的多个各自绝缘的电导体。在图5中示出了电缆31 至34的绝缘电导体以及绝缘电导体与自行车部件18、 24和26、主变 速控制连接器35和布线汇接件37的连接。因而，布线汇接件37被安 装到汇接件壳体36上，用于可操作地连接电缆31至34的电导体。在 所示实施例中，布线汇接件37包括印刷电路板，在该印刷电路板中， 电缆31至34的电导体如图5所示。
现在转向图6至13，将更详细地讨论电气布线单元30的构造。
汇接件壳体36优选地由硬的刚性塑料材料形成并且容纳布线汇 接件37。具体地，汇接件壳体36具有壳体凹陷50,同时布线汇接件 37置于壳体凹陷50中。在所示实施例中，如图12和13所示，通过 用电气封装(potting)材料51填充壳体凹陷50而将布线汇接件37 保持在壳体凹陷50中。当然，对于本领域技术人员而言从本公开中很 明显，可以采用其它方式将布线汇接件37结合或紧固到汇接件壳体 36上。端盖39至少部分地封闭壳体凹陷50。
在所示实施例中，端盖39由与汇接件壳体36相同的材料制成并 且借助于粘合剂被粘合到汇接件壳体36。而且在所示实施例中，端盖 39由两个部件制成，但是如果需要和/或期望，其也可以为单个部件。 在任何情况下，端盖39置于汇接件壳体36上，同时端盖39包括四个电缆开口39a，用于接纳电缆31至34的端段。为了辅助将电缆31至 34保持到端盖39，如图12所示，止动环52在汇接件壳体36的壳体 凹陷50内置于电缆31至34的端段上。
在所示实施例中，汇接件壳体36和电缆缠绕构件38优选地整体 地形成为一体的单一元件。然而，根据本公开，对于本领域技术人员 而言很明显，根据需要和/或期望，汇接件壳体36和电缆缠绕构件38 可以由被连接起来以形成集成单元的数个部件构造。在任一情况下， 电缆缠绕构件38置于汇接件壳体36上。电缆缠绕构件38被构造和布 置在汇接件壳体36上，以使得电缆缠绕构件38提供不同的电缆路径， 用于选择性地将电气主变速控制电缆31的不同长度(选定量)的中间 段保持到汇接件壳体36上。
如图6和8最好地示出，在所示实施例中，电缆缠绕构件38主要 包括主电缆保持件53、多个次级电缆保持件54和布置在主电缆保持 件53和次级电缆保持件54之间的电缆接合突起部55。主电缆保持件 53具有电缆保持槽53a，用于选择性地将电气主变速控制电缆31保持 到汇接件壳体36上。类似地，每个次级电缆保持件54具有电缆保持 槽54a，用于选择性地将电气主变速控制电缆31保持到汇接件壳体36 上。将主电缆保持件53和次级电缆保持件54的尺寸设计成使电气主 变速控制电缆31摩擦地保持到汇接件壳体36上。具体地，电缆保持 槽53a的横向宽度略小于电气主变速控制电缆31的横向宽度，以使得 电气主变速控制电缆31在插入电缆保持槽53a时略微被压缩。类似地， 每个电缆保持槽54a的横向宽度略小于电气主变速控制电缆31的横向 宽度，以使得电气主变速控制电缆31在插入电缆保持槽54a时略微被 压缩。更优选地，电缆保持槽54a具有延伸超过180度的弯曲表面以 将电气主变速控制电缆31保持到汇接件壳体36上。
在所示实施例中，电缆接合突起部55包括紧固件孔55a，用于接 纳拧入螺紋孔中的螺栓，该螺紋孔形成于自行车车架14的底部支架管 中。因而，电气布线单元30被固定地安装到自行车车架14的底部支 架管。可选地，根据需要和/或期望，电缆31至34、 41、 43和44由电缆扎带附接到自行车车架14。
主电缆保持件53位于汇接件壳体36的一端处，并且次级电缆保 持件54位于汇接件壳体36的相对端处，同时其间具有预定的距离， 用于将电气主变速控制电缆31的中间段保持在汇接件壳体36上。而 且，电缆接合突起部55置于主电缆保持件53和次级电缆保持件54 之间，以使得电缆路径的长度可以选择性地被改变，以将电气主变速 控制电缆31的不同长度(选定量)的中间段保持到汇接件壳体36上， 如图14至26所示。
在图14中，大约60毫米的电气主变速控制电缆31的中间段布置 在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点和进入主电缆保持件53 的点之间。在图15中，大约70毫米的电气主变速控制电缆31的中间 段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点和进入主电缆保 持件53的点之间。在图16中，大约80毫米的电气主变速控制电缆 31的中间段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点和进入 主电缆保持件53的点之间。在图17中，大约卯毫米的电气主变速控 制电缆31的中间段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点 和进入主电缆保持件53的点之间。在图18中，大约100毫米的电气 主变速控制电缆31的中间段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39 引出的点和进入主电缆保持件53的点之间。在图19中，大约110毫 米的电气主变速控制电缆31的中间段布置在电气主变速控制电缆31 从端盖39引出的点和进入主电缆保持件53的点之间。在图20中，大 约120毫米的电气主变速控制电缆31的中间段布置在电气主变速控制 电缆31从端盖39引出的点和进入主电缆保持件53的点之间。在图 21中，大约130毫米的电气主变速控制电缆31的中间段布置在电气 主变速控制电缆31从端盖39引出的点和进入主电缆保持件53的点之 间。在图22中，大约140毫米的电气主变速控制电缆31的中间段布 置在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点和进入主电缆保持件 53的点之间。在图23中，大约150毫米的电气主变速控制电缆31的 中间段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点和进入主电缆保持件53的点之间。在图24中，大约160毫米的电气主变速控制 电缆31的中间段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39引出的点和 进入主电缆保持件53的点之间。在图25中，大约170毫米的电气主 变速控制电缆31的中间段布置在电气主变速控制电缆31从端盖39 引出的点和进入主电缆保持件53的点之间。在图26中，大约180毫 米的电气主变速控制电缆31的中间段布置在电气主变速控制电缆31 从端盖39引出的点和进入主电缆保持件53的点之间。因而，根据所 选定的电缆路径，保持在汇接件壳体36上的电气主变速控制电缆31 的中间段的选定量的范围可以在60毫米至180毫米之间，同时在每个 不同的电缆路径之间具有10毫米的增量。
在所示实施例中，主电缆保持件53和次级电缆保持件54被布置 在汇接件壳体36的自行车车架安装侧上。采用这种配置，电气主变速 控制电缆31被夹持(捕获)在自行车车架14的底部支架管和汇接件 壳体36之间，以防止当电气布线单元30被安装到自行车车架14的底 部支架管时，电气主变速控制电缆31从主电缆保持件53和次级电缆 保持件54脱离。换句话说，由于电缆保持槽53a和54a具有相对于汇 接件壳体36的自行车车架安装侧朝向外的电缆接纳开口 ，当电气布线 单元30被安装到自行车车架14的底部支架管上时，自行车车架14 的底部支架管覆盖电缆保持槽53a和54a的电缆接纳开口 。作为优选， 主电缆保持件53包括相对于汇接件壳体36的自行车车架安装侧朝向 外的弯曲安装表面53b。同样，次级电缆保持件54包括相对于汇接件 壳体36的自行车车架安装侧朝向外的弯曲安装表面54b，和电缆接合 突起部55包括相对于汇接件壳体36的自行车车架安装侧朝向外的弯 曲安装表面55b。这些弯曲安装表面53b、 54b和55b形成汇接件壳体 36的整个弯曲安装表面，同时这些弯曲安装表面的曲率与自行车车架 14的底部支架管的外部曲率相匹配。
现在参照图27和28，自行车电气布线线束112被用于自行车110, 该自行车110包括联接到牛角型车把的自由端的一对主车把端电气变 速器120和122和安装到一对辅助附接车把的自由端的一对辅助车把端电气变速器120A和122A。考虑到第一和第二实施例的相似性，对 于第二实施例中的与第一实施例相同的部件，将给出与第一实施例中 相同的附图标记。而且，为了简洁起见，省略了对第二实施例中的与 第一实施例相同的部件的描述。
在这个实施例中，釆用如第一实施例的图5所示被连接的电导体， 电气变速电缆43和44与电气变速器120和122电连接。然而，这个 实施例的自行车电气布线线束112具有两个附加的电气变速电缆43A 和44A,这两个电气变速电缆与辅助车把端电气变速器120A和122A 电气附接。
术语的通用解释
在理解本发明的范围时，术语"包括"及其派生词在这里是开放式 的词语，其确定所述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在， 但是不排出其它未描述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。 前述情况还适用于具有类似含义的词语，比如术语"包含"、"具有，，及 其派生词。而且，术语"部件"、"段"、"部分"、"件，，或"元件，，在以单 数形式使用时可以具有单个部件或多个部件的双重含义。最后，程度 术语，比如"基本上"、"大约，，和"大致，，在这里意思是所修饰术语合理 程度的偏离以使得最终结果并未明显改变。
虽然仅以选定实施例描述了本发明，但是根据本公开，对于本领 域技术人员而言很明显，在不偏离所附权利要求所限定的本发明的范 围的情况下，可以做出各种改变和改进。而且，根据本发明实施例的 前述描述仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明，本发明由所附权 利要求及其等同概念所限定。
权利要求
1.一种自行车电气布线单元，该自行车电气布线单元包括汇接件壳体；布线汇接件，该布线汇接件被安装到所述汇接件壳体中，用于连接至少两个电缆；和电缆缠绕构件，该电缆缠绕构件被布置在所述汇接件壳体上，同时所述电缆缠绕构件包括至少一个电缆保持件，用于选择性地将所述电缆中第一电缆的不同长度的中间段保持到所述汇接件壳体上。
2. 根据权利要求1的自行车电气布线单元，其中 所述布线汇接件包括印刷电路板。
3. 根据权利要求1的自行车电气布线单元，还包括端盖，该端盖被布置在所述汇接件壳体上，同时所述端盖包括至 少一个电缆开口，用于接纳所述第一电缆的端段。
4. 根据权利要求3的自行车电气布线单元，其中 所述汇接件壳体包括壳体凹陷，同时所述布线汇接件被布置在所述壳体凹陷中，并且所述端盖至少部分地封闭所述壳体凹陷。
5. 根据权利要求1的自行车电气布线单元，其中 所述汇接件壳体和所述电缆缠绕构件整体地形成为一体的单一元件。
6. 根据权利要求1的自行车电气布线单元，其中 所述至少一个电缆保持件包括位于所述汇接件壳体一端处的主电缆保持件和位于预定距离处的所述汇接件壳体相对端处的次级电缆保 持件，用于保持所述第一电缆的中间段。
7. 根据权利要求6的自行车电气布线单元，其中所述至少 一个电缆保持件包括位于与所述主电缆保持件间隔开的 所述汇接件壳体相对端处的多个次级电缆保持件。
8. 根据权利要求7的自行车电气布线单元，其中 所述次级电缆保持件包括多个电缆保持槽。
9. 根据权利要求8的自行车电气布线单元，其中 所述主电缆保持件包括电缆保持槽。
10. 根据权利要求l的自行车电气布线单元，其中 所述汇接件壳体具有自行车车架安装侧，所述自行车车架安装侧包括具有紧固件的弯曲安装表面。
11. 根据权利要求10的自行车电气布线单元，其中所述至少一个电缆保持件被布置在所述汇接件壳体的自行车车架 安装侧上。
12. 根据权利要求ll的自行车电气布线单元，其中 所述至少一个电缆保持件包括位于所述汇接件壳体一端处的主电缆保持件和位于预定距离处的所述汇接件壳体相对端处的次级电缆保 持件，用于保持所述第一电缆的中间段。
13. 根据权利要求12的自行车电气布线单元，其中 所述次级电缆保持件包括具有电缆接纳开口的保持槽，所述电缆接纳开口相对于所述汇接件壳体的自行车车架安装侧朝向外。
14. 根据权利要求13的自行车电气布线单元，其中所述主电缆保持件包括具有电缆接纳开口的电缆保持槽，所述电 缆接纳开口相对于所述汇接件壳体的自行车车架安装侧朝向外。
15. —种自行车电气布线单元，该自行车电气布线单元包括 汇接件壳体；布线汇接件，该布线汇接件被安装到所述汇接件壳体，用于连接 至少两个电缆；和电缆缠绕构件，该电缆缠绕构件被布置在所述汇接件壳体上，同 时所述电缆缠绕构件包括至少一个电缆保持件，用于为电缆中的第一 电缆的中间段提供不同的电缆路径。
16. 根据权利要求15的自行车电气布线单元，其中 所述至少一个电缆保持件包括位于所述汇接件壳体一端处的主电缆保持件和位于预定距离处的所述汇接件壳体相对端处的次级电缆保 持件，用于保持所述第一电缆的中间段。
17.根据权利要求16的自行车电气布线单元，其中 所述至少 一个电缆保持件包括位于与所述主电缆保持件间隔开的 所述汇接件壳体相对端处的多个次级电缆保持件。
全文摘要
本发明提供一种自行车电气布线单元，该自行车电气布线单元设置有汇接件壳体、布线汇接件和电缆缠绕构件。布线汇接件被安装到汇接件壳体中，用于连接至少两个电缆。电缆缠绕构件被布置在汇接件壳体上，同时电缆缠绕构件包括至少一个电缆保持件，用于选择性地将电缆中第一电缆的不同长度的中间段保持到汇接件壳体上。
文档编号B62J6/00GK101565068SQ20081017515
公开日2009年10月28日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年4月21日
发明者中山贤治, 藤井和浩 申请人:株式会社岛野