TW200829478A - Bicycle front derailleur - Google Patents

Description

200829478 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明槪括而言相關於自行車前撥鏈器。更明 ，本發明相關於與具有兩個以上的鏈環的前鏈輪總 ^ 使用的自行車前撥鏈器。 【先前技術】 Φ 騎自行車正成爲日益流行的娛樂形式以及運輸 另外，騎自行車對於業餘愛好者及專業人士而言均 非常流行的競賽運動。不論自行車是用於娛樂、運 競賽，自行車工業都在不斷地改進自行車的各種不 件。已曾被廣泛地重新設計的一組件便是自行車前 〇 傳統的前撥鏈器典型上包含固定構件、樞轉連 移動構件、及形成爲與可移動構件一起相對於固定 φ 動的鏈條導件。固定構件典型上被緊固於自行車車 部份。可移動構件及連桿典型上形成爲使得可移動 鏈條導件可移動，以在前鏈輪（sprocket)總成的 chain ring )之間引導鏈條。 大部份的傳統前撥鏈器形成爲使得鏈條導件可 垂直於自行車車架的長度的方向移動。其他前撥鏈 爲使得鏈條導件可於與自行車車架的長度成4 5度 的方向移動。此種組態的問題在於鏈條導件典型上 有於水平方向測量時長的長度，以在鏈條被定位在 確地說 成一起 工具。 已成爲 輸、或 同的組 撥鏈器 桿、可 構件移 架的一 構件及 鏈環（ 於大致 器形成 的角度 必須具 前鏈輪 -4- 200829478 (2) 總成的鏈環的不同外部直徑上時移動容許鏈條移動。當前 鏈輪總成中有兩個以上的鏈環時，鏈條導件的整體長度也 必須增加。鏈條導件的長的長度是不想要有的，因爲在長 的整體長度下，必須有金屬的相應增加以確保剛性。金屬 的增加會增加前撥鏈器的重量。 鑑於以上，對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯 ’對於在不犧牲前撥鏈器的強度及操作之下提供重量的減 φ 小的創新的前撥鏈器有需求。本發明針對此技術領域中的 此需求以及其他需求，此對於熟習此項技術者而言從此揭 示很明顯。 【發明內容】 本發明的一目的爲減小前撥鏈器的整體重量。 本發明的另一目的爲提供一種前撥鏈器，其在鏈條導 件的整體長度不增加之下與具有兩個以上的鏈環的前鏈輪 _ 總成一起操作。 一種自行車前撥鏈器包含固定構件、可移動構件、鏈 _ 條導件、及連結構件。固定構件耦接於自行車車架。可移 動構件可移動地耦接於固定構件。鏈條導件耦接於可移動 構件，且於與自行車車架的長度方向大致平行的第一方向 延伸。連結構件在固定構件與可移動構件之間延伸，且形 成爲將鏈條導件在至少第一鏈環位置與第二鏈環位置之間 相對於固定構件於第二方向移動，而第一方向與第二方向 二者之間以在5 0與70度之間的角度相交。 -5- 200829478 (3) 對於熟習此項技術者而言，本發明 、特徵、方面、及有利點從以下連同圖 佳實施例的詳細敘述會顯明。 以下會參考形成此原始揭示的一部 【實施方式】 以下參考圖式說明本發明的選定的 p 此項技術者而言從此揭示很明顯，以下 的敘述只是被提供來舉例說明，而非要 專利範圍及其等效物所界定的本發明。 首先參考圖1，圖中顯示具有根據 例的前撥鏈器1 2的自行車1 〇。自行車 1 4、後鏈輪總成1 6、後撥鏈器1 8、前 C、前撥鏈器1 2、以及其他組件。車架 前後延伸。 φ 後鏈輪總成1 6包含多個傳統的鏈ί 成爲以傳統方式將鏈條C相對於後鏈| 位。 如圖1及6至9所示，前鏈輪總月 個鏈環22、24、及26。鏈環22、24、 同的齒輪齒數目組合中的任何一種，例 22上有50齒、鏈環24上有30齒、而 )的鏈環齒輪齒組合、38-32-22 (鏈環 環24上有32齒、而鏈環26上有22磨 的這些及其他目的 式揭示本發明的較 份的圖式。 實施例。對於熟習 的本發明的實施例 限制由附隨的申請 :本發明的第一實施 10基本上包含車架 鏈輪總成2 0、鏈條 14於第一方向Di 震。後撥鏈器1 8形 备總成1 6的鏈環定 交20較佳地包含三 及26可具有各種不 如50-30-20 (鏈環 鏈環26上有20齒 22上有38齒、鏈 f )的鏈環齒輪齒組 200829478 (4) 合等。 應可瞭解各鏈環上的齒的數目（鏈環齒輪齒組合）可 根據自行車整體設計、自行車係用於道路或非道路用途、 及騎車者所想要的齒輪比而改變。換句話說，此處所述的 特定鏈環齒輪齒組合只是例子。其他的鏈環組合也可與本 ‘ 發明一起使用。 如圖1所示，鏈條C在前鏈輪總成20與後鏈輪總成 φ 1 6之間延伸。 以下特定參考圖2至5提供前撥鏈器12的敘述。前 撥鏈器1 2基本上包含固定構件3 〇、可移動構件3 2、鏈條 導件34、第一連桿36、及第二連桿38。 參考圖3，固定構件3 0較佳地由鋼或具有類似於鋼的 性質的類似材料製成。固定構件30基本上包含主體40、 夾緊部份4 2、一對間隔開的樞軸4 4及4 5、及一對停止位 置調整螺釘46。夾緊部份42形成爲將固定構件30 (且因 Φ 此將前撥鏈器12 )耦接或夾緊於車架14。樞軸44及45 從主體40延伸。樞軸44及45可爲熔接於或以螺紋連接 於固定構件30的主體40的定位的分開的元件。樞軸44 的尺寸成爲支撐第一連桿36，而樞軸4 5的尺寸成爲支撐 第二連桿3 8，如以下會敘述的。 繼續參考圖3，可移動構件32藉著第一及第二連桿 36及38而可移動地耦接於固定構件30。可移動構件32 也較佳地由鋼製成。可移動構件32包含第一樞接部份50 及第二樞接部份52。有兩個第二樞接部份52彼此軸向對 -7- 200829478 (5) 準。第二樞接部份52以尺寸成爲可接收第二連桿38的一 個端部的距離彼此間隔開。第一樞接部份50與第二樞接 部份52間隔開。 鏈條導件34較佳地由鋼製成。可移動構件32與鏈條 導件34較佳地製成爲單一構件，但是或者也可由彼此附 ~ 著的兩個分開的部份製成。鏈條導件34具有水平長度L! (第一距離），如圖5及6中所示的從前面測量至後面所 φ 得者。如圖1所示，鏈條導件3 4也於與自行車1 0的車架 14的長度方向大致平行的第一方向Di延伸。更明確地說 ’水平長度L 1係沿者或平f了於第—*方向D 1測量。 如圖9所示，鏈條導件34進一步形成爲沿著於第二 方向D2延伸的路徑移動。明確地說，鏈條導件3 4在至少 第一鏈環位置Pi (圖8及9)、第二鏈環位置P2(圖7及 9 )、與第三鏈環位置P3 (圖6及9 )之間相對於固定構 件30移動。如圖9所不，第二方向d2被定向成爲使得鏈 φ 條導件3 4可對角線地朝向自行車1 〇的車架1 4移動及移 動離開自行車1 〇的車架14。鏈條導件3 4被圖2及3所示 的彈簧54偏壓。 如圖2及3所示，第一連桿36 (連結構件）及第二連 桿3 8 (也是連結構件）在固定構件3 0與鏈條導件3 4之間 延伸。如圖4所示，第一連桿36包含彼此同軸對準的兩 個第一樞接部份60及62、單一第二樞接部份64、及主體 6 5。兩個第一樞接部份6 0及6 2形成爲繞樞軸4 4樞轉。 第一樞接部份60與樞軸44界定相對於固定構件3 0固定 -8- 200829478 (6) 的第一樞轉軸線A1。單一第二樞接部份6 4形成爲繞樞銷 66樞轉，而樞銷66被安裝至第二樞接部份64內且進一步 被安裝至可移動構件32的第一樞接部份50內。第一連桿 3 6被夾件或緊固件扣持在樞軸4 4上。樞銷6 6藉著夾件 _ 67或緊固件而將可移動構件32及第一連桿36軸向扣持於 定位。 如圖3所示，樞銷66、第二樞接部份64、及可移動 φ 構件32的第一樞接部份50界定固定於可移動構件32且 從可移動構件32延伸的第二樞轉軸線A2。主體65在兩 個第一樞接部份60及62與單一第二樞接部份64之間延 伸，且包含加強單一第二樞接部份64的加強區段68。 第一樞轉軸線A1與第二樞轉軸線A2以具有長度L2 的距離（第二距離）互相間隔開。在本發明的一個實施例 中，長度L2 (第二距離）與鏈條導件34的水平長度( 第一距離）有關。明確地說，水平長度Li (第一距離）與 φ 長度L2 (第二距離）之間的比在3.0比1與4.0比1之間 。例如，在一個實施例中，水平長度L!爲大約75mm (毫 米），而長度L2爲大約22mm (毫米）。在此實施例中， 水平長度(第一距離）與長度L2 (第二距離）之間的 比爲大約3.4比1(3.4： 1 )。在習知技術的組態中，比 遠大於此値，例如爲8比1。 第二連桿38包含連桿部份70及槓桿部份72。連桿部 份70包含以較佳地與長度L2相同的距離彼此間隔開的下 方樞接部份7 4及上方樞接部份7 6。下方樞接部份7 4包含 -9- 200829478 (7) 尺寸成爲可接收軸件7 8的開孔。軸件7 8也被可樞轉地安 裝在鏈條導件34的第二樞接部份52內。因此，鏈條導件 3 4可在軸件7 8上相對於第二連桿3 8的下方樞接部份74 樞轉。上方樞接部份7 6被可樞轉地安裝在固定構件3 0的 樞軸45上。因此’第二連桿38可繞樞軸45相對於固定 ‘ 構件30樞轉。第二連桿38被夾件67或緊固件扣持在樞 軸4 5上。可移動構件3 2被夾件或緊固件扣持在軸件7 8 第二連桿3 8的槓桿部份72包含纜線附著部份，其可 連接於用來將可移動構件32及鏈條導件34定位於第一鏈 環位置Pi、第二鏈環位置P2、及第三鏈環位置P3之一的 換檔控制纜線。 如圖9中最佳顯示的，第一及第二連桿36及38(連 結構件）形成爲將鏈條導件34相對於固定構件3 0及自行 車10於第二方向D2移動。鏈條導件34進一步可在圖8 φ 及9所示的第一鏈環位置Pi、圖7及9所示的第二鏈環位 置P2、與圖6及9所示的第三鏈環位置P3之間移動。也 如圖9所示的，第一距離D i與第二距離D2二者之間以角 度α彼此相交或交叉。角度α較佳地在50與70度之間。 更明確地說，如圖9所示，角度α爲大約60度。 角度α的特定數値取決於多種不同的設計因數及騎車 者的喜好。例如，在騎車者要求前鏈輪總成20包含具有 42齒的鏈環22、具有32齒的鏈環24、及具有22齒的鏈 環26 (鏈環齒輪齒組合42 _3 2-22 )的情況中，角度α較 -10 -

200829478 (8) 佳地爲大約60度，以提供適當的鏈條導件3 4的作用 (reach)或移動。在此組態中，鏈條導件34可保持 軸44與樞銷66之間及樞軸45與軸件78之間的長 相比縮短的水平長度。 在鏈環齒輪齒組合爲5 0 - 3 0 - 2 0的另一種組態中’ 導件34可具有只有80mm (毫米）的長度L! ’且角 可爲大約5 0度。 在鏈環齒輪齒組合爲3 8-3 2-22的另一種組態中’ 導件34可具有只有40mm (毫米）的長度Li’且角 可爲大約70度。 如圖6、7、及8所示，鏈條導件3 4充分地大而 在第一鏈環位置Pi、第二鏈環位置P2、與第三鏈環 P3之間引導鏈條C。鏈條導件34進一步在前端部90 條C之間以及在後端部92與鏈條C之間提供間隙， 6、7、及8所示。應可進一步瞭解的是不論鏈條C的 如何，鏈條C與鏈條導件34的前端部90及後端部 者之間均有間隙。明確地說，在圖6至8中，代表_ 的實線相應於鏈條C被定位成爲繞後鏈輪總成1 6 的最大直徑者。另外，在圖6至8中，代表鏈條C 相應於鏈條C被定位成爲繞後鏈輪總成1 6的鏈環 直徑者。但是，鏈條導件3 4與習知技術相比相當 此相較之下較輕，因而提供前撥鏈器1 2整體的重 更明確地說，本發明的鏈條導件3 4比習知技 丨範圍 :與樞 度L2 鏈條 丨度α 鏈條 丨度α ‘足以 :位置 與鏈 如圖 f走向 92 二 !條C 〖鏈環 丨虛線 f最小 ί且因 :減小 ί的鏈 -11 - 200829478 (9) 條導件小如圖9所示的長度L 3。具有可於垂直於車架j 4 的方向移動的鏈條導件的前撥鏈器必須有增加長度L3的 鏈條導件長度。習知技術的鏈條導件必須有此額外的長度 Μ才能對於鏈條C的移動提供適當的間隙。對於所示的實 施例，長度L3代表鏈條導件3 4的整體長度與習知技術的 鏈條導件相比有大約百分之二十（2 0 % )的減小量。 從圖式及此處的敘述應可瞭解以上所述的鏈環齒輪齒 組合及角度α均只是例子以及只是要顯示本發明的多用途 性，並非要限制本發明。 因此，藉著以上所述的本發明的組態，鏈條導件3 4 可在多個鏈環之間移動，但是仍然保持相當短的鏈條導件 長度。因此，前撥鏈器12的重量減至最小且操作仍然保 持。 術語的槪括解讀 在瞭解本發明的範圍時，此處所用的敘述裝置的組件 、區段、或部份的術語「形成爲或構成爲」包含被建構來 執行所想要的功能的硬體。在瞭解本發明的範圍時’此處 所用的術語「包含」’及其衍生字是指明確界定所述的特徵 、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在但是不排 除其他未述及的特徵、元件、組件、群類、整數、及7或 步驟的存在的開放式術語。此也適用於具有類似意義的字 眼，例如術語「包括」、「具有」、及其衍生字。並且’ 術語「零件」、「區段」' 「部份」、「構件」、或「元 -12- 200829478 (10) 件」在以單數使用時可具有單一部件或多個部件的雙重意 義。此處所用來敘述本發明的以下方向術語「向前、向後 、上方、向下、直立、水平、下方、及橫向」以及任何其 他類似的方向術語指的是配備有本發明的自行車的方向。 ‘ 因此，這些術語在被用來敘述本發明時應相對於配備有本 ' 發明的自行車於常態騎行位置所使用者被解讀。最後，此 處所用的程度術語例如「大致或實質上」、「大約」、及 φ 「幾近」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅 改變的合理偏差量。 雖然只選擇選定的實施例來舉例說明本發明，但是對 於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開由附隨 的申請專利範圍所界定的本發明的範圍下，可實施各種不 同的改變及修正。另外，以上根據本發明的實施例的敘述 只是舉例說明用’而非以限制由附隨的申請專利範圍及其 等效物所界定的本發明爲目的。 【圖式簡>單說明】 圖1爲顯75根據本發明的一個實施例的前撥鏈器及前 鏈輪總成的自行車的側視圖。 圖2爲以從自行車移去的方式顯示的前撥鏈器的後方 1體圖，顯示根據本發明的一個實施例的前撥鏈器的固定 構件、可移動構件、鏈條導件、及第一連桿。 圖3爲前撥鏈器的分解立體圖，顯示根據本發明的一 個實施例的固定構件、可移動構件、鏈條導件、及第一連 -13- 200829478 (11) 桿。 圖4爲根據本發明的一個實施例的以從前撥鏈器移去 的方式顯示的第一連桿的立體圖。 圖5爲根據本發明的一個實施例的以從自行車移去的 ' 方式顯示的前撥鏈器的俯視圖。 ' 圖6爲根據本發明的一個實施例的自行車的一部份的 側視示意圖，顯示前撥鏈器、鏈條、及前鏈輪總成，其中 φ 前撥鏈器的鏈條導件的位置爲使得鏈條被定位在前鏈輪總 成的三個鏈環中最小的鏈環上。 圖7爲根據本發明的一個實施例的類似於圖6的側視 示意圖，顯示前撥鏈器、鏈條、及前鏈輪總成，其中前撥 鏈器的鏈條導件的位置爲使得鏈條被定位在前鏈輪總成的 三個鏈環中中間尺寸的鏈環上。 圖8爲根據本發明的一個實施例的類似於圖6及7的 側視示意圖，顯示前撥鏈器、鏈條、及前鏈輪總成，其中 φ 前撥鏈器的鏈條導件的位置爲使得鏈條被定位在前鏈輪總 成的三個鏈環中最大的鏈環上。 圖9爲根據本發明的一個實施例的以安裝在自行車上 的方式顯示的前撥鏈器的俯視圖，顯示相應於前鏈輪總成 中的三個鏈環的每一個的鏈條及鏈條導件的三個位置。 【主要元件符號說明】 1 0 :自行車 1 2 :前撥鏈器 -14- 200829478 (12)

14 :車 16 :後 1 8 :後 20 :前 22 ··鏈 24 :鏈 26 :鏈 30 :固 32 :可 34 :鏈 36 :第 3 8 ··第 40 ··主 42 :夾 44 :樞 4 5 ·樞 4 6 ··停 50 :第 52 :第 54 :彈 6〇 :第 62 :第 64 :第 65 :主 架 鏈輪總成 撥鏈器 鏈輪總成 環 1^. 壞 環 定構件 移動構件 條導件 一連桿 二連桿 體 緊部份 軸 軸 止位置調整螺釘 一樞接部份 二樞接部份 簧 一樞接部份 一樞接部份 二樞接部份 體 -15- 200829478 (13) 66 :樞銷 67 :夾件 6 8 :加強區段 70 :連桿部份 * 72 :槓桿部份 ' 74 :下方樞接部份 7 6 ·上方樞接部份 φ 78 :軸件 90 :前端部 92 :後端部 A1 :第一樞轉軸線 A2 :第二樞轉軸線 C :鏈條 Di :第一方向 D2 :第二方向 Φ L !:水平長度（第一距離） L2 :長度（第二距離） L3 :長度

Pi :第一鏈環位置 P2 :第二鏈環位置 •P3 :第三鏈環位置 α :角度 -16-

Claims (1)

1. 200829478 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種自行車前撥鏈器，包含： 固定構件，其耦接於自行車車架； 鏈條導件’其可移動地耦接於該固定構件成爲於與該 自行車車架的長度方向大致平行的第一方向延伸；及 連結構件，其在該固定構件與該鏈條導件之間延伸， 且形成爲將該鏈條導件在至少第一位置與第二位置之間相 Φ 對於該固定構件於第二方向移動，該第一方向與該第二方 向以在50與70度之間的角度相交。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車前撥鏈器，其 中 該角度爲大約60度。 3 .如申請專利範圍第丨項所述的自行車前撥鏈器，其 中 該第二方向朝向該自行車車架延伸及延伸離開該自行 _ 車車架。 4 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車前撥鏈器，其 中 該固定構件、該鏈條導件、及該連結構件由鋼製成。 5 .如申請專利範圍第1項所述的自行車前撥鏈器，其 中 該連結構件包含同軸對準且形成爲繞相對於該固定構 件固定的第一軸線樞轉的兩個第一樞接部份、及繞固定於 該鏈條導件且從該鏈條導件延伸的第二軸線樞轉的單一第 -17- 200829478 (2) 二樞接部份。 6 ·如申請專利範圍第5項所述的自行車前撥鏈器，其 中 該連結構件包含在該兩個第一樞接部份與該單一第二 樞接部份之間延伸的主體，該主體包含加強該單一第二樞 接部份的加強區段。 7 .如申請專利範圍第1項所述的自行車前撥鏈器，其 •中 該鏈條導件進一步形成爲於該第二方向移動至第三位 置。 8 . —種自行車前撥鏈器，包含： 固定構件，其親接於自行車車架； 鏈條導件，其可移動地耦接於該固定構件；及 連結構件，其在該固定構件與該鏈條導件之間延伸， 且形成爲將該鏈條導件支撐成爲在至少第一位置與第二位 φ 置之間相對於該固定構件朝向該自行車車架移動及移動離 開該自行車車架，該連結構件包含同軸對準且形成爲繞相 對於該固定構件固定的第一軸線樞轉的兩個第一樞接部份 、及繞固定於該鏈條導件且從該鏈條導件延伸的第二軸線 樞轉的單一第二樞接部份。 9 ·如申請專利範圍第8項所述的自行車前撥鏈器，其 中 該連結構件包含在該兩個第一樞接部份與該單一第二 樞接部份之間延伸的主體，該主體包含加強該單一第二樞 -18· 200829478 (3) 接部份的加強區段。 10.如申請專利範圍第8項所述的自行車前撥鏈器， 其中 該鏈條導件於與該自行車車架的長度方向大致平行的 第一方向延伸；且 * 該連結構件形成爲將該鏈條導件在至少該第一位置與 該第二位置之間相對於該固定構件於第二方向移動，該第 φ 一方向與該第二方向以在50與70度之間的角度彼此相交 〇 1 1 .如申請專利範圍第1 〇項所述的自行車前撥鏈器， 其中 該角度爲大約60度。 12. —種自行車前撥鏈器，包含： 固定構件； 鏈條導件，其可移動地耦接於該固定構件，該鏈條導 φ 件具有從前至後測量而得的第一距離；及 連結構件，其在該固定構件與該鏈條導件之間延伸， 該連結構件可繞彼此間隔開第二距離的兩個間隔開的樞轉 軸線樞轉，而該第一距離與該第二距離之間的比爲在3比 1 ( 3 : 1 )與 4 比 1 ( 4 : 1 )之間。 13. 如申請專利範圍第12項所述的自行車前撥鏈器， 其中 該第一距離與該第二距離之間的該比爲3.4比1 ( 3.4 :1 ) ° -19- 200829478 (4) 14.如申請專利範圍第12項所述的自 其中 該固定構件耦接於自行車車架； 該鏈條導件於與該自行車車架的長度 * 第一方向延伸；且 ' 該連結構件形成爲將該鏈條導件在至 二位置之間相對於該固定構件於第二方向 φ 向與該第二方向以在50與70度之間的角‘ 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述的自 其中 該角度爲大約60度。 1 6.如申請專利範圍第1 4項所述的自 其中 該連結構件形成爲將該鏈條導件支撐 位置與第二位置之間相對於該固定構件朝 φ 移動及移動離開該自行車車架，該連結構 且形成爲繞相對於該固定構件固定的第一 第一樞接部份、及繞固定於該鏈條導件且 伸的第二軸線樞轉的單一第二樞接部份。 1 7 .如申請專利範圍第1 2項所述的自 其中 該連結構件包含同軸對準且形成爲繞 中相對於該固定構件固定的第一樞轉軸線 樞接部份、及繞該兩個樞轉軸線中固定於 行車前撥鏈器， 方向大致平行的 少第一位置與第 移動，該第一方 宴相交。 行車前撥鏈器， 行車前撥鏈器， 成爲在至少第一 向該自行車車架 件包含同軸對準 軸線樞轉的兩個 從該鏈條導件延 行車前撥鏈器， 該兩個樞轉軸線 樞轉的兩個第一 該鏈條導件且從 -20- 200829478 (5) 該鏈條導件延伸的第二樞轉軸線樞轉的單一第二樞接部份