TWI221135B

TWI221135B - Assisting apparatus for changing speeds in a bicycle transmission

Info

Publication number: TWI221135B
Application number: TW091119896A
Authority: TW
Inventors: Tatsuya Kawakami
Original assignee: Shimano Kk
Priority date: 2001-10-03
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-09-21
Also published as: DE60227757D1; ATE402064T1; JP2003154987A; EP1300329B2; JP3634331B2; EP1300329A3; US20030064840A1; EP1300329B1; CN1410316A; EP1300329A2

Description

1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明涉及自行車的傳動，尤其是涉及輔助自行車變速器改變速度操作的裝置。 [先前技術] 已經開發各種裝置以便幫助減小操作自行車變速器傳動，如撥鏈器和內部輪轂傳動所需的努力。在美國專利 5,35 8,45 1號中揭示這樣特別適合輔助撥鏈器傳動操作的裝置的例子’。其中用於輔助後撥鏈器操作的裝置採用多個處於經常運動狀態的運動部件，因此增加了處於運動部件的數量，以及部件過早磨損的可能性。其中用於輔助前撥鏈器操作的裝置僅能容納兩個前鏈輪。但是，許多自行車具有多於兩個的前鏈輪。所以需要一種可以用於多於兩個鏈輪的輔助裝置。如果使連續運動部件的數目最小化將也是有幫助的。 [內容] 本發明涉及輔助自行車傳動中速度改變操作的裝置。像先前技術裝置一樣，該裝置可以容納兩個前鏈輪，但該裝置也可以容納多於兩個的前鏈輪。公開的實施例還使經常運動部件的數目最小化，這樣減小了慣性力和部件的磨損，雖然這對本發明所實現的對現有技術的全部貢獻並不是關鍵。在本發明的一個實施例中，但並不局限於此，應用一本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2) 轉動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置，包括一安裝單元和連接到該安裝單元的輸入傳動部件，其中輸入傳動部件移動到至少第一輸入位置、第二輸入位置和第二輸入位置。一輸出傳動部件連接到安裝單兀’其中輸出傳動部件移動到至少第一輸出位置、第二輸出位置、和第三輸出位置；其中第一輸出位置、第二輸出位置、和第三輸出位置分別與輸入傳動部件的第一輸入位置.、第二輸入位置和第三輸入位置相對應。一轉動部件接合部件在一轉動部件接合位置和一轉動部件脫開位置之間移動，並裝設有一運動傳動機構，用於從轉動部件接合部件將運動傳動給輸出傳動部件。並裝設有一轉換機構，用於當輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置，而.$俞出傳動部件不在對應的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時，將轉動部件接合部件移動到轉動部件接合位置，和當輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置，而輸出傳動部件是在對應的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時，將轉動部件接合部件移動到轉動部件脫開位置。在本發明的另一個實施例中，應用一轉動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置包括許多上述的元件，但是它可以或者不可以容納多於兩個的齒輪。在這個實施例中’輸入傳動部件和輸出傳動部件連接到該安裝部件，以便圍繞一轉動軸線轉動。轉動軸線對輸入傳動部件和輸本紙張尺度適财關家縣（CNS )》4驗（21GX297公釐)7^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1221135 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（3) 出傳動部件可以是公共的（雖然並不是必需這樣），這使得很容易檢測兩個部件是否在合適的相應位置。在本發明的另一個實施例中，應用一轉動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置，包括許多上述第一實施例的元件，和像上述實施例一樣，它可以或者不可以容納多於兩個的齒輪。在這個實施例中，轉換機構包括軸向滑動部件，當輸入傳動部件移動到第一輸入位置或第二輸入位置中的任一個位置，而輸出傳動部件沒有移動到對應的第一輸出位置或第二輸出位置時，該軸向移動部件即沿轉動軸線方向移動。其中，這個特徵允許在橫向分佈轉換作用。 [實施方式] 圖1是結合按照本發明用於輔助自行車變速器之變速操作的輔助裝置14的特定實施例的自行車1〇的側視圖。自行車1 0可以是任何類型的自行車，和在這個實施例中，自行車10包括一般的車架18，車架18包括上管22、頭管24、從頭管24向下伸展的下管26、從上管22向下伸展的座管30、設置在下管26和座管30連接處的中軸 32、從上管22向後和向下伸展的一對座柱34、和從中軸 32向後伸展的一對鏈拉條38。叉42係可轉動地支承在頭管24內，而輪46係可轉動地支承在叉42的下端。叉42 和輪46的轉動方向由把手50以眾所周知的方式控制。有一組同軸安裝的飛輪鏈輪（未表示）的後輪54是可轉動本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 1221135 A7 B7 五、發明説明（4) 地支承在座撐3 4和鏈柱3 8的連接處’和支承一組前（鏈輪盤）鏈輪62的腳蹬組件58是可轉動地支承在中軸32 內。在這個實施例中，3個前鏈輪62與腳蹬部件58同軸並整體地轉動。鏈條66與該組前鏈輪62的其中一個’及該組安裝在後輪5 4的飛輪鏈輪中的其中一個相接合。則撥鏈器70使鏈條66從一個前鏈輪62移動到另一個’而後撥鏈器74使鏈條66從一個飛輪鏈輪移動到另一個。兩種操作都是大家知道的。在這個實施例中，通過拉動和鬆開連接到輔助裝置14的鋼絲78來控制前撥鏈器70 ’通過Bowden型控制索82的內部鋼絲80來控制輔助裝置14 。通過Bowden型控制索86以習知方式控制後撥鏈器74 〇圖2是輔助裝置14的近距離部分透視圖，並且圖3 是圖2所示的輔助裝置的分解圖。在這個實施例中，輔助裝置14利用可轉動地支承在中軸3 2內，並由腳蹬部件 58轉動的曲柄軸90的轉動動力來輔助前撥鏈器70的操作。輔助裝置1 4包括上殻部件1 00和1 04，及下殼部件 106 (未表示在圖3中）。上殼部件100和104分別包括與中軸32中的孔對齊的孔1 08和11 2，它們用螺栓11 6固定在一起。安裝部件120、124、126和128設置在主要由殼體部件106形成的空間內，並通過螺栓132連接在一起，該等螺栓通過安裝部件128中的孔136，通過中空螺栓 144中的孔140，擰入到安裝部件120的螺紋孔148中。在裝配後的單元中，將中空螺栓144的頭部152夾在安裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T ,.ρ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（5) 部件1 24和安裝部件1 20的圓筒形部分1 56之間，使中空螺栓144的桿身160穿過安裝部件124的孔164，中空螺栓144的螺紋部分168擰入到安裝部分126的螺紋孔172 中，且中空螺栓144的端部鄰靠安裝部件128的側邊。採用螺栓174和墊圈175將安裝部件128連接到自行車上。由管狀軸承188支承輸入傳動部件176，該軸承188 伸入到輸入傳動部件176的孔192中，並伸入到安裝部件 120的孔196中。所以，輸入傳動部件176是相對安裝部件120、124、126和128，可轉動地連接，使輸入傳動部件1 76圍繞轉動軸線X旋轉。以已知的方式固定在輸入傳動部件176和安裝部件120之間的彈簧200，將輸入傳動部件176偏置在相對安裝部件120、124、126和128的逆時針方向。輸入傳動部件176包括輸入控制鋼絲捲繞表面180和鋼絲連接器184，該連接器184包括螺釘204、墊圈208和鋼絲接納部件2 1 2。螺釘204擰入到輸入傳動部件176的螺紋孔216中，從而使內部鋼絲80被牢固地夾在輸入傳動部件176和鋼絲接納部件212之間。然後將內部鋼絲80圍繞鋼絲捲繞表面1 80纏繞，從而拉動內部鋼絲80造成輸入傳動部件176對抗彈簧200的偏置力順時針轉動，而鬆開內部鋼絲80，造成輸入傳動部件176 按照彈簧200的偏置力逆時針轉動。因爲在這個實施例中有3個前鏈輪6 2，所以輸入傳動部件17 6設計成可移動到3個不同的輸入位置。輸入驅動部件上220具有一對連接突片224 ’穿過安本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐) ^ — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1221135 A7 一 _ B7_ 五、發明説明（6) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝部件124中的槽228並到輸入傳動部件176的保持槽（未表示）內，從而使輸入驅動部件220與輸入傳動部件 176 —起轉動。輸入驅動部件220的驅動臂230連接到從中間環件236伸出的柱232，並被C形夾240保持就位。以滾輪形式可轉動地連接在中間環件23 6的位置檢測部件接合部件245和246，與限定一位置檢測弧度的位置檢測部件244的一內周邊表面248接合。位置檢測部件244的一連接凸耳252連接到另一個位置檢測部件260的連接突片256。位置檢測部件260包括一橢圓形的內周邊表面 264，界定一爪引導表面（部件）的外周邊表面268，和控制表面272和276。位置檢測部件244和260兩者都是可樞轉地連接到從安裝部件1 26伸出的樞軸264上，並且它們被連接在連接突片256和從安裝部件126伸出的凸耳 279之間的彈簧278偏置在逆時針方向。在這個實施例中位置檢測部件244和260可視爲位置檢測單元。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製以鋼絲捲繞部件構形的輸出傳動部件2 8 0被支承在管狀軸承2 8 4上，在裝配狀態下該軸承2 8 4鄰靠在安裝部件 1 24，從而使輸出傳動部件280圍繞轉動軸線γ轉動。在這個實施例中，轉動軸線Y與轉動軸線X重合。輸出傳動部件280具有一鋼絲捲繞凹槽286和一索端制動器288 (圖7)，用於將繩索端接頭容納其中（未表示）以便作爲鋼絲連接器。因爲在這個實施例中有3個前鏈輪62，故輸出傳動部件280係設計成可移動到3個不同的輸出位置。鄰接部件2 9 0和2 9 2連接到輸出傳動部件2 8 〇的一側 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0'〆297公釐） 1221135 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) ’用於以下述的方式與中間環件236的內周邊表面294接合。棘輪298具有一對伸入到輸出傳動部件280中的保持槽（未表示）內的連接突片302，從而使棘輪298與輸出傳動部件280 —起轉動。棘輪298包括一組驅動齒306 ( 例如3個），及一組位置保持齒3 10 (例如3個），其等分別界定驅動表面和位置保持表面。具有爪齒3 1 5和3 1 6的位置保持爪3 14是可轉動地支承在從安裝部件126伸出的樞軸318上。C形夾322將位置保持爪314在樞軸318上夾持就位，並用彈簧326以已知的方式偏置在順時針方向。位置鬆開板3 3 0是可轉動地支承在管狀軸承334上，在裝配狀態下，該軸承334鄰靠在安裝部件126。位置鬆開板3 30包括一以爪鬆開突出部 3 3 8構形的爪鬆開部件、一驅動爪接合突出部342、和一驅動爪容納凹槽346。位置鬆開板330被彈簧350偏置在逆時針方向，該彈簧連接在從位置鬆開板330伸出的偏置臂351和從安裝部件126伸出的偏置臂3 5 2之間。以具有安裝突耳35 8的運動轉換板354構形的運動轉換部件，通過樞軸366可轉動地連接到安裝部件126上對應的安裝突耳3 62。運動轉換板354包括驅動突片370，它以下述的方式工作。驅動軸400穿過安裝在安裝部件100上形成的孔408 的管狀軸承404，並穿過軸承334、284和188，從圖4中所示的安裝部件1 20出來，終止在設置於安裝部件1 04側表面的軸承41 2中。推桿4 1 6穿過驅動軸400的中心孔 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（8 ) 420。具有從那裡伸出的樞軸426的爪連接器424藉與設置在驅動軸400 —端的對應連接凹槽432相接合的連接突片428，不可轉動地連接到驅動軸400。運動傳動爪436 是用C形夾440可轉動地支承在樞軸426上，並被彈簧 444偏置在順時針方向。另一個爪連接器448通過連接突片452不可轉動地連接到驅動軸400，連接突片452與設置在驅動軸400另一端上的對應連接凹槽456相接合。連接突片452的徑向內邊緣形成一螺紋表面，用於在其中旋入固定螺釘460。具有鬆開控制突片466和偏置突片467 的鬆開控制部件464，藉安裝突耳468可轉動地安裝在爪連接器448，安裝突耳468與爪連接器448上對應的安裝突耳472接合。鬆開控制部件464在這個實施例中可視爲爪保持部件，它被安裝在偏置突片467和固定螺釘460之間的彈簧476偏置在順時針方向。爪連接器448及驅動軸 400因此被彈簧480偏置在逆時針方向，彈簧480安裝在爪連接器448和從安裝部件104伸出的彈簧支承484之間。爪板488、492和496乃利用緊固件500和504固定在一起，而爪板488和496係藉樞軸508可樞轉地連接到爪連接器448。爪板488、492和496組成整個爪498，該爪 498受到連接在爪板496和爪連接器448之間的彈簧512 (在這個實施例中可以認爲它是爪移動部件）所施加的逆時針方向的偏置力。具有弧形爪控制表面5 17 (在這個實施例中可以認爲它是另一個爪保持部件）和弧形鬆開控制表面5 1 8的爪控制部件5 1 6是藉一樞軸520可樞轉地連接 1紙張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210'乂297公釐） :11 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1221135 A7 B7 五、發明説明（9) 到安裝部件104，它受到彈簧524所施加的在圖3中看是逆時針方向的偏置力，彈簧524圍繞安裝在鬆開控制表面 5 1 8和安裝部件1 〇4之間的樞軸520。爪控制表面5 1 7與從緊固件500伸出的互補的爪控制表面526接合。在這個實施例中，爪498、爪連接器448、驅動軸 400、爪連接器424、爪436和棘輪298組成運動傳動機構 ’將軸90的轉動傳遞給輸出傳動部件280。還有在這個實施例中，爪控制部件5 1 6、鬆開控制部件464、推桿 416、運動轉換部件354、位置檢測部件244和260、中間環件236和輸入驅動部件220構成轉換機構，用於當輸入傳動部件176在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中的其中一個位置，和輸出傳動部件280不在對應的第一輸出位置、第二輸出位置或第三輸出位置時，移動爪 498到一轉動部件接合位置，以及當輸入傳動部件176在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置其中一個位置，和輸出傳動部件280在對應的第一輸出位置、第二輸出位置或第三輸出位置時，移動爪498到轉動部件脫開位置。在圖5-1 3C中說明當拉動內部鋼絲80時輔助裝置14 的操作。如圖5、6A和6B中所示，拉動內部鋼絲80引起輸入傳動部件176對抗彈簧200的偏置力順時針轉動到相對輸出傳動部件280 (在這個實施例中）的上移位置。這依次引起輸入驅動部件220順時針轉動，因爲輸入傳動部件176和輸入驅動部件220是作爲一個單元一起轉動的尺度適用中國國家標準(匸奶）八4規格（210父297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7_ __五、發明説明（1() 。輸入驅動部件220的驅動臂230使中間環件236順時針轉動，但當中間環件236的內周邊表面294接觸在輸出傳動部件280上的鄰接部件290時，如在圖6B中所示，鄰接部件290作用如支點並使中間環件236相對於重合的轉動軸線X和Y作偏心轉動。因此，中間環件236具有一指向右邊的運動分量，滾輪246對位置檢測部件244施加一指向右邊的力，且位置檢測部件244和260圍繞樞軸 264逆時針轉動。位置檢測部件244和260的這種逆時針轉動，造成位置檢測部件260上的控制表面276相對輸入傳動部件176和輸出傳動部件280徑向移動，而向上推動安裝突耳3 5 8 (可以認爲它是轉換開的位置），從而引起運動轉換板354逆時針轉動，使驅動突片370壓靠推桿 416。如圖7和8中所示，驅動突片370將推桿416移動到右邊，而推桿416壓靠偏置突片467，引起鬆開控制部件 464逆時針轉動。這引起鬆開控制突片466向下轉動，順序地這又讓爪控制部件5 1 6順時針轉動，因爲爪控制部件 5 1 6的重量克服了彈簧524的偏置力。爪控制部件5 1 6的順時針轉動造成爪控制表面5 1 7向上移動，由於彈簧5 1 2 的偏置力，這讓爪498順時針轉動進入一轉動部件接合位置。在這個位置，爪498可與在轉動部件534上形成的兩個鄰接件5 30中的任一個接合，轉動部件534係設成與軸 90整體轉動（逆時針）。這樣，爪498的作用即如轉動部件接合部件一般。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

JL 裝· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ________B7___五、發明説明（彳!）圖9A-9C是當裝置14開始輔助操作時輔助裝置14的視圖。這些視圖對應一種情境，即鏈條66與最小的前鏈輪62接合，且要轉換到下一個較大的鏈輪。如在圖9B中所示，爪498是在轉動部件接合位置，並與轉動部件534 上的一個鄰接件530接觸。當位置檢測部件260是在圖 9C中表示的逆時針轉動位置時，橢圓形的內周邊表面264 讓爪引導表面268移動到右邊，以便露出棘輪298上的驅動齒306，並引導運動傳動爪436與最近的驅動齒306相接合。在這時，位置保持爪341的爪齒316係定位在最右邊位置保持齒3 1 0的右邊。圖10A和10B說明當轉動部件接合爪498開始隨轉動部件534移動時運動傳動機構的操作。如在這些圖中所示，轉動部件534的逆時針轉動造成爪連接器448和驅動軸400順時針轉動。這又順序地引起爪連接器424和運動傳動爪436與最近的驅動齒306接合，和藉輸出傳動部件 2 80使棘輪298順時針轉動。輸出傳動部件280然後拉動鋼絲78以啓動前撥鏈器70。同時，爪齒316抬起並跨到最右邊的位置保持齒3 1 0之上。圖11A和11B說明當轉動部件接合爪498與轉動部件5 34脫開時運動傳動機構的操作。在這個狀態，爪498 已經與轉動部件534上的鄰接件530脫開，且棘輪298已經轉動使得爪齒3 1 6已經抬起但沒有跨到中間位置保持嚙 310之上。在這時，由於彈簧480對爪連接器448所施加的偏置力，驅動軸400和爪連接器448將開始逆時針轉動 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇 X 297公釐） -14- 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（id 〇圖12A-12C是當轉動部件接合爪498朝開始位置返回移動時輔助裝置14的視圖，而圖13A-13C是在完成變換操作時輔助裝置14的視圖。如在圖12A-12C中所示，驅動軸400和爪連接器448係逆時針轉動，運動傳動爪436 自驅動齒306脫開，且由於與前撥鏈器70相連的回復彈簧對鋼絲78所施加的偏置力，棘輪298和輸出傳動部件 280係逆時針轉動。因爲輸出傳動部件280從在圖9A-9C 中所示的位置有淨的順時針轉動，故鄰接部件290不再作爲支點壓靠中間環件236的內周邊表面294上，而中間環件23 6上的滾輪245壓靠位置檢測部件244的內周邊表面 248上，使位置檢測部件244順時針轉動。在那時，位置檢測部件260的控制表面276不再向上壓靠運動轉換板 3 54的安裝突耳3 5 8 (可以認爲它是轉換關的位置），運動轉換板354順時針轉動，如圖12A中所示由於彈簧476 的偏置力，推桿416移動到左邊，鬆開控制部件順時針轉動，爪控制部件5 1 6逆時針轉動，並且爪控制表面5 1 7向下壓靠緊固件500的爪控制表面526上，使爪498逆時針轉動到圖1 3 B中所示的轉動部件脫開位置。還有，如在圖13C中所示，棘輪298逆時針轉動，直到位置保持爪 314的爪齒316在彈簧326的偏置力下，鄰靠在最右邊位置的位置保持齒3 1 0的左邊，這樣保持輸出傳動部件280 的位置。應該理解在這個實施例中，棘輪298和輸出傳動部件本紙張尺度適用中國國家標準( CNS ) A4規格（210X297公釐） .15 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

:JL 裝- 訂 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（ 2 80開始轉動時超越所需的位置，然後又回到所需的位置。這產生了所謂「過移」的效應，其中前撥鏈器7〇將鏈條6 6移動超過目標鏈輪，然後又回到所需位置，通常對中在目標鏈輪上。這種效應，一般是通過手動操作撥鏈器產生的，是眾所周知的，當企圖把鏈條從較小的鏈輪移動到較大鏈輪時有時候是需要的。當然，取決於各種應用場合，亦可設計該機構使其避免這樣的效應。圖14-1 9C說明在鬆開內部鋼絲80時輔助裝置14的操作。鬆開內部鋼絲80引起輸入傳動部件1 76和輸入驅動部件220，按照彈簧200的偏置力逆時針轉動到相對輸出傳動部件2 8 0的下移位置（在這個實施例中）。輸入驅動部件220的驅動臂230逆時針轉動中間環件236，但當如圖14中所示，中間環件236的內周邊表面294接觸輸出傳動部件280上的鄰接部件292時，鄰接部件292充當支點並引起中間環件236相對於重合的轉動軸線X和Y 作偏心轉動。結果，滾輪245對位置檢測部件244施加一指向左邊的力，這樣造成位置檢測部件244和260圍繞樞軸2 64順時針轉動。位置檢測部件244和260的這種順時針轉動引起位置檢測部件260上的控制表面272向上推動左側的安裝突耳3 5 8，這樣造成運動轉換板354逆時針轉動從而使驅動突片370壓靠推桿416。在這時輔助機構14的操作類似於拉動鋼絲80時的操作，所以將只描述其差別。主要差別在於運動傳動爪436 的操作。由於位置檢測部件244和260順時針轉動，位置本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16-~— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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、1T 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7五、發明説明（1淖檢測部件260的爪引導表面268如在圖15：8中所示移動到左邊，以便防止運動傳動爪45 3與棘輪298的驅動表面 3 06接合。因此，如在圖16B中所示，運動傳動爪436沿著爪引導表面268移動，在驅動表面306上通過，直到如圖17B中所示運動傳動爪436與位置鬆開板330上的爪齒合突出部342接合。接著運動傳動爪436轉動位置鬆開板 3 30，造成爪鬆開突出部3 3 8壓靠爪齒316的左側，從而引起位置保持爪314圍繞樞軸318逆時針轉動。只要爪齒 316 —離開最右邊的位置保持齒310的尖，棘輪298逆時針轉動直到爪齒3 1 5抓持住中間的位置保持齒3 1 0爲止，如圖18B中所示。當運動傳動爪436從爪鬆開突出部338 移開回到開始位置時，位置鬆開板330按照彈簧350的偏置力逆時針轉動，這樣轉動爪接合突出部342離開爪齒 316。順序地這讓位置保持爪314順時針轉動到如圖19B 中表示的最終位置。按照本發明的輔助裝置的一個優點是，可以設計輔助裝置具有任意數目的前鏈輪。還有，由於中間環件23 6、滾輪24 5和246、鄰接部件290和292，以及位置檢測部件244和2 60的設計，騎車者一次可以變換一個以上的齒。更特別的是，當騎車者拉動鋼絲80轉動輸入傳動部件 1 7 6變換兩個以上的齒時，如從最小到最大的前鏈輪6 2 ( 從第一輸入位置到第三輸入位置），中間環件236進一步轉動到一位置，從而使鄰接部件290和292的支點作用在輸出傳動部件280轉動到第二輸出位置後繼續保持。這樣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)

:JL 裝· 訂 -線· 1221135 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明説明（d ’雖然爪498在凸台530轉動通過它之後與對應的凸台 5 30脫開’但爪498仍保持在轉動部件接合位置中，直到它再次與其中一個凸台530接合，以使輸出傳動部件280 轉動到第三輸出位置。一旦輸出傳動部件280到達與第三輸入位置對應的第三輸出位置，鄰接部件290和292的支點效應停止，該系統回復到上述的空轉狀態。儘管上面是本發明不同實施例的描述，但仍可進行進一步的修改而不會背離本發明的宗旨和範疇。例如，可以按照需要改變不同部件的尺寸、形狀、位置或取向。一個元件的功能可以由兩個元件執行，和剛好相反。在特定的實施例中沒有必要同時具有所有的優點。與先有技術相比是獨特的每個特徵，它們單獨或與其他特徵相組合，都應該認爲是對申請人進一步發明的分別描述，其包括由該特徵所體現的結構和/或功能的槪念。所以，本發明的範疇不應該局限於公開的特殊結構或局限於將明顯最初注意力集中在特定結構或特徵上。 [圖式簡單說明] 圖1是結合本發明輔助自行車傳動中速度改變操作的裝置的自行車特定實施例的側視圖；圖2是按照本發明用於在自行車傳動中改變速度的輔助裝置特疋貫施例的近距離部分透視圖；圖3是在圖2中表示的輔助裝置的分解圖；圖4是在圖2中表示的轉換機構的部分裝配圖； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

JL 裝· 訂 ▼線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 18 - 1221135 A7 B7 五、發明説明（id 圖5是在圖4中表示的轉換機構的部分分解圖；圖6A和6B是當輸入傳動部件順時針轉動時表示位置檢測部件操作的前視圖；圖7是表示轉換機構操作的側視圖；圖8是表示轉換機構和運動傳動機構之間合作的分解圖；圖9A是當輔助裝置開始輔助操作時裝置的側視圖；圖9B是沿圖9A和9B-9B線剖取的視圖；圖9C是沿圖9A和9C-9C線剖取的視圖；圖1 ΟA和1 0B說明當轉動部件接合爪開始隨轉動部件轉動時運動傳動機構的操作；圖11 A和11 B說明當轉動部件接合爪與轉動部件脫開時運動傳動機構的操作；圖1 2 A是表示轉動部件接合爪返回到開始位置的輔助裝置的側視圖；圖1 2 B是沿圖1 2 A中1 2 B -1 2 B線剖取的視圖；圖1 2 C是沿圖1 2 A中1 2 C -1 2 C線剖取的視圖；圖1 3 A是在完成變換操作後輔助裝置的側視圖；圖13B是沿圖13A中13B-13B線剖取的視圖；圖13C是沿圖13A中13C-13C線剖取的視圖；圖14是當輸入傳動部件逆時針轉動時表示位置檢測部件操作的前視圖；圖1 5 A和1 5 B說明當裝置開始輔助操作時運動傳動機構的操作；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) 裝· 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1221135 A7 B7五、發明説明（1分圖1 6A和1 6B說明當轉動部件接合爪開始隨轉動部件轉動時運動傳動機構的操作；圖1 7A和1 7B說明當轉動部件接合爪與轉動部件脫開時運動傳動機構的操作；圖1 8A和1 8B說明當轉動部件接合爪返回到開始位置時運動傳動機構的操作；以及圖19A和19B說明完成變換操作後運動傳動機構的操作。主要元件對照表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

JL 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 自行車 14 輔助裝置 18 車架 22 上管 24 頭管 26 下管 30 座管 32 中軸 34 座柱 38 鏈拉條 42 叉 46 輪 5 0 把手 54 後輪訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1221135 A7 B7 五、發明説明（仍經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 58 腳蹬組件 62 鏈輪 66 鏈條 70 刖撥鏈器 74 後撥鏈器 78 鋼絲 80 內部鋼絲 82 控制索 86 控制索 90 曲柄軸 100 上殼部件 104 上殼部件 106 下殼部件 108 孔 112 孔 116 螺栓 120 安裝部件 124 安裝部件 126 安裝部件 128 安裝部件 132 螺栓 136 孔 140 孔 144 螺栓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 1221135 A7 B7 五、發明説明（Θ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 148 螺紋孔 152 螺栓的頭部 156 安裝部件的圓筒形部分 160 螺栓的桿身 164 孔 168 螺栓的螺紋部分 172 螺栓孔 174 螺栓 175 墊圏 176 輸入傳動部件 180 輸入控制鋼絲捲繞表面 184 鋼絲連接器 188 管狀軸承 200 彈簧 204 螺釘 208 墊圏 212 鋼絲接納部件 216 螺紋孔 220 輸入驅動部件 224 連接突片 232 柱 236 中間 XES 壞件 240 C 形夾 244 位置檢測部件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - 1221135 A7 B7 五、發明説明（2(3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 245 位置檢測部件接合部件 246 位置檢測部件接合部件 248 位置檢測部件的內周邊表面 252 連接凸耳 256 連接突片 260 位置檢測部件 264 位置檢測部件的內周邊表面 268 位置檢測部件的外周表面 272 控制表面 276 控制表面 278 彈簧 279 凸耳 280 輸出傳動部件 284 管狀軸承 286 鋼絲捲繞凹槽 288 索端制動器 290 鄰接部件 292 鄰接部件 294 中間環件的內周邊表面 298 棘輪 306 驅動齒 310 位置保持齒 314 位置保持齒 315 爪齒 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 - 1221135 A7 B7 五、發明説明（21) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 316 爪齒 318 樞軸 322 C形夾 326 彈簧 3 30 位置鬆開板 334 管狀軸承 338 爪鬆開突出部 342 驅動爪接合突出部 346 驅動爪容納凹槽 350 彈簧 351 偏置臂 352 偏置臂 354 運動轉換板 358 安裝突耳 362 安裝突耳 366 樞軸 370 驅動突片 400 驅動軸 404 管狀軸承 408 孔 412 軸承 416 推桿 420 中心孔 424 爪連接器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 1221135 A7 B7 五、發明説明（公經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 426 樞軸 428 連接突片 432 連接凹槽 436 運動傳動爪 440 C 形夾 444 彈簧 448 爪連接器 452 連接突片 456 連接凹槽 460 固定螺釘 464 鬆開控制部件 466 鬆開控制突片 467 偏置突片 468 安裝突耳 472 安裝突耳 476 彈簧 480 彈簧 484 彈簧支承 488 爪板 492 爪板 496 爪板 498 爪 500 緊固件 504 緊固件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、?τ 線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25 - 1221135 A7 B7 五、發明説明（2$ 508 樞軸 512 彈簧 516 鬆開控制部件 517 弧形爪控制表面 518 鬆開控制表面 520 樞軸 524 彈簧 526 爪控制表面 530 鄰接件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂

P 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 ) A4規格（210X297公釐） -26-

Claims

1221135 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1. 一種應用轉動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置，包括：一安裝單元；一連接到該安裝單元的輸入傳動部件，其中該輸入傳動部件移動到至少一第一輸入位置、第二輸入位置和第三輸入位置；一連接到該安裝單元的輸出傳動部件，其中該輸出傳動部件移動到至少一第一輸出位置、第二輸出位置、和第三輸出位置，它們分別與該輸入傳動部件的第一輸入位置、第二輸入位置和第三輸入位置相對應；一轉動部件接合部件，它在一轉動部件接合位置和一轉動部件脫開位置之間移動；一運動傳動機構，它用於從該轉動部件接合部件將運動傳動給該輸出傳動部件；以及一轉換機構，它用於當該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置，而該輸出傳動部件不在對應的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時將該轉動部件接合部件移動到該轉動部件接合位置，並當該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置時而該輸出傳動部件是在對應的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時將該轉動部件接合部件移動到該轉動部件脫開位置。 2. 如申請專利範圍第丨項所述的裝置，其特徵在於，該輸入傳動部件包括一輸入控制鋼絲連接器，其用於連接本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1 — -1ϋ ϋιι_— HI —ϋ ϋ— -ιϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 絲經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1221135 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 其中的輸入控制鋼絲。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3. 如申請專利範圍第2項所述的裝置，其特徵在於，該輸入傳動部件包括一輸入控制鋼絲捲繞表面。 4. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其特徵在於，該輸出傳動部件包括一輸出控制鋼絲連接器，其用於連接其中的輸出控制鋼絲。 5. 如申請專利範圍第4項所述的裝置，其特徵在於，該輸出傳動部件包括一輸出控制鋼絲捲繞表面。 6. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其特徵在於，該運動傳動機構包括：一棘輪，它包括與輸出傳動部件連接的驅動表面；以及一用於與驅動表面接合的運動傳動爪。 7. 如申請專利範圍第6項所述的裝置，其特徵在於，該運動傳動機構包括一驅動軸，當該轉動部件接合部件與該轉動部件接合時該驅動軸轉動，並且其中將該運動傳動爪連接到該驅動軸。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其特徵在於，該轉動部件接合部件包括一連接到該驅動軸的轉動部件接合爪。 9. 如申請專利範圍第8項所述的裝置，其特徵在於，該棘輪包括多個位置保持齒，並還包括一位置保持爪，該保持爪與該多個位置保持齒中所選的幾個接合用於將輸出傳動部件保持在所選的位置。本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 3 10.如申請專利範圍第9項所述的裝置，其特徵在於，該轉動部件接合爪連接到該驅動軸的第一端，其中該運動傳動爪連接到該驅動軸的第二端。 i i.如申請專利範圍第1項所述的裝置，其特徵在於，該輸入傳動部件連接到該安裝單元用於圍繞一輸入傳動部件轉動軸線轉動，並且其中該輸出傳動部件連接到該安裝單元用於圍繞一輸出傳動轉動軸線轉動。 1 2.如申請專利範圍第11項所述的裝置，其特徵在於，該轉換機構包括一可操作地連接到該輸入傳動部件和輸出傳動部件的位置檢測部件，其中當該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件不在對應的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時使該位置檢測部件移動到轉換開的位置，並且其中當該輸入傳動部件是在第一輸入位置、第二輸入位置或第三輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件是在對應的第一輸出位置、第二輸出位置、或第三輸出位置時使該位置檢測部件移動到轉換關的位置。 13. 如申請專利範圍第12項所述的裝置，其特徵在於，該轉動部件接合部件包括一轉動部件接合爪。 14. 如申請專利範圍第13項所述的裝置，其特徵在於，該轉換機構包括：一將該轉動部件接合爪移動到轉動部件接合位置的爪移動部件；以及一爪保持部件，當該轉換機構是在轉換關的位置時它本ϋ張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X297公釐） ΙΓ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1221135 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 4 將該轉動部件接合爪保持在轉動部件脫開位置，並且當該轉換機構是在轉換開的位置它允許該爪移動部件將該轉動部件接合爪移動到轉動部件接合位置。 15. 如申請專利範圍第14項所述的裝置，其特徵在於，該位置檢測部件相對於該輸入傳動部件徑向移動。 16. 如申請專利範圍第15項所述的裝置，其特徵在於，該轉換機構還包括一運動轉換部件，它用於將該位置檢測部件的徑向運動至少部分轉換成在該輸入傳動部件轉動軸線方向上的運動。 - 17. 如申請專利範圍第16項所述的裝置，其特徵在於，該轉換機構還包括一推桿，它將該運動轉換部件的移動傳送給該爪保持部件。 18·如申請專利範圍第15項所述的裝置，其特徵在於，該輸入傳動部件轉動軸線與該輸出傳動部件轉動軸線重合。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述的裝置，其特徵在於，該轉換機構還包括一具有與該位置檢測部件接合的位置檢測部件接合部件的中間環件，其中該輸入傳動部件使該中間環件轉動。 20.如申請專利範圍第19項所述的裝置，其特徵在於，該轉換機構還包括一使該中間環件偏心轉動的鄰接件。 21·如申請專利範圍第20項所述的裝置，其特徵在於 ’該鄰接件連接在該輸出傳動部件。 22·如申請專利範圍第21項所述的裝置，其特徵在於 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30- 1221135 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ，該位置檢測部件包括一限定位置檢測弧度的周圍伸展的表面，其中該位置檢測部件接合部件與位置檢測弧度接合，並且其中該鄰接件與該中間環件的內周邊表面接合。 2 3.如申請專利範圍第22項所述的裝置，其特徵在於，該位置檢測部件接合部件包括一滾輪。 24. 如申請專利範圍第12項所述的裝置，其特徵在於，該運動傳動機構包括：一包括一與該輸出傳動部件連接的驅動表面的棘輪；以及· - 一用於與該驅動表面接合的運動傳動爪。 25. 如申請專利範.圍第24項所述的裝置，其特徵在於，該棘輪包括多個位置保持齒，並還包括一位置保持爪，該保持爪與該多個位置保持齒中所選的幾個接合用於保持該輸出傳動部件在選定的位置。 26. 如申請專利範圍第25所述的裝置還包括一用於使位置保持爪脫開的鬆開部件。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 27. 如申請專利範圍第26項所述的裝置，其特徵在於，該輸入傳動部件相對於該輸出傳動部件轉動到一上移位置，並且其中該輸入傳動部件相對於該輸出傳動部件轉動到一下移位置。 28. 如申請專利範圍第27項所述的裝置還包括一爪引導部件，其特徵在於，當該輸入傳動部件轉動到該上移位置或下移位置之一時該爪引導部件引導該運動傳動爪與該棘輪的驅動表面接合，並且其中當該輸入傳動部件轉動到 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1221135 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 6 該上移位置或下移位置之另一個時該爪引導部件引導該運動傳動爪與該鬆開部件接合。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 29.如申請專利範圍第28項所述的裝置，其特徵在於，該輸入傳動部件在第一方向上轉動到該上移位置，並且其中該輸入傳動部件在與第一方向相反的第二方向上轉動到該下移位置。 3 0.如申請專利範圍第29項所述的裝置，其特徵在於，該爪引導部件連接到該位置檢測部件。 3 1.如申請專利範圍第30項所述的裝置，其特徵在於，該爪引導部件與該位置檢測部件成一整體。 32·如申請專利範圍第1項所述的裝置，其特徵在於，當該輸入傳動部件位於第二輸入位置該輸出傳動裝置位於第二輸出位置時，該輸入傳動部件移動到第一輸入位置或第三輸入位置中至少一個位置，該輸出傳動部件移動到對應的第一輸出位置或第三輸出位置。 3 3 · —種應用轉動部件的動力來輔助自行車傳動操作的輔助裝置，包括：一安裝單元；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製一連接到該安裝單元以便圍繞一轉動軸線轉動的輸入傳動部件，其中該輸入傳動部件移動到至少一第一輸入位置和第二輸入位置；一連接到該安裝單元以便圍繞一轉動軸線轉動的輸出傳動部件，其中該輸出傳動部件移動到分別與該輸入傳動部件的第一輸入位置和第二輸入位置對應的至少一第一輸 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1221135 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 7 出位置和第二輸出位置；一轉動部件接合部件，它在一轉動部件接合位置和一轉動部件脫開位置之間移動；一運動傳動機構，它用於從該轉動部件接合部件將運動傳動給該輸出傳動部件；以及一轉換機構，它用於當該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中的一個位置而該輸出傳動部件不在對應的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉動部件接合部件移動到該轉動部件接合位置，並當該輸入傳動部·件是在第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件是在對應的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉動部件接合部件移動到該轉動部件脫開位置。 34.—種應用轉動部件的動力來輔助自動車傳動操作的輔助裝置，包括：一安裝單元；一連接到該安裝單元的輸入傳動部件，其中該輸入傳動部件移動到至少一第一輸入位置和第二輸入位置；一連接到該安裝單元的輸出傳動部件，其中該輸出傳動部件移動到分別與該輸入傳動部件的第一輸入位置和第二輸入位置對應的至少一第一輸出位置和第二輸出位置；其中該輸入傳動部件和輸出傳動部件至少之一圍繞一轉動軸線轉動；一轉動部件接合部件，它在一轉動部件接合位置和一轉動部件脫開位置之間移動； (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -33- 1221135 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 8 一運動傳動機構，它用於從該轉動部件接合部件將運動傳動給該輸出傳動部件；一轉換機構，它用於當該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置，而該輸出傳動部件不在對應的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉動部件接合部件移動到該轉動部件接合位置，並當該輸入傳動部件是在第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置，而該輸出傳動部件是在對應的第一輸出位置或第二輸出位置時將該轉動部件接合部件移動到該轉動部件脫開位置；以及- 其中該轉換部件包括一軸向滑動部件，當該輸入傳動部件移動到第一輸入位置或第二輸入位置中一個位置而該輸出傳動部件沒有移動到對應的第一輸出位置或第二輸出位置時該軸向滑動部件在該轉動軸線方向上移動。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）