TWI396649B - 套軸式後變速器 - Google Patents

Description

套軸式後變速器

一種套軸式後變速器，係利用套件與活動軸與彈簧的結合，讓彈簧於密閉之活動軸之受力作動或放鬆復歸，因而驅動活動軸帶動活動連桿，使囓合於扣鏈舵輪上的鏈條於飛輪齒盤上位移，不同於傳統外露彈簧之懸臂連桿彈簧式，本發明係一種創新、革命之新產品。

按，隨著騎乘自行車已由傳統的代步，變成了運動競賽，一般人也將騎乘自行車視為健身的運動方式，所以衍生了變速器系統，希望在面對不同的騎車環境下，能夠騎的更輕鬆、更快速。而傳統的變速器系統主要係利用，拉動變速纜線而拉緊或放鬆變速器，藉由懸臂式後變速器之連桿與彈簧，驅使活動連桿位移，使囓合於扣鏈舵輪上的鏈條於飛輪上位移，來使用不同的飛輪齒盤，當前大盤與後飛輪的齒數差距越少時，所需踏踏的力量最越小；反之就需較大的力量。

目前坊間，後變速器主要係使用懸臂連桿彈簧式，主要可分為正向與反向變速器，所謂正向係指，在變速器未作動時(未被 變速纜線拉動時)，設有扣鏈舵輪之活動連桿位置，係在飛輪最小齒盤(尺數最少)位置，而當變速器作動(捲拉變速纜線)時，隨著變速檔次的進檔，扣鏈舵輪之活動連桿位置依序向飛輪中大的齒盤方向移動，而此時固定在連桿的彈簧也會隨著進檔到越大的飛輪尺盤，而逐漸被拉緊(此時踩踏所需力量隨著變小)，因為大盤與後飛輪的齒數差距越少了)。而若變速器作動退速時(放鬆變速纜線)，此時彈簧逐漸回復到原本狀態(未受力)，藉由其復歸之彈力，隨著退檔的檔次，逐漸使扣鏈舵輪之活動連桿位置來到較小的飛輪尺盤(此時踩踏所需力量隨著變大)，有鑑於此因此市場上有人發明了反向式後變速器，其動作原理與正向式剛好相反，即當變速器作動(捲拉變速纜線)時，隨著變速檔次的進檔，扣鏈舵輪之活動連桿位置依序向飛輪中較小的齒盤方向移動，反之若放鬆變速纜線，藉著連桿上彈簧的復歸彈力即可讓扣鏈舵輪之活動連桿位置依序向飛輪中較大的齒盤方向移動，故在需爬坡的時候可以較省力，而不論是正向或反向懸臂連桿彈簧式的後變速器都有一個共同的缺點，即彈簧與連桿在作動時均外露，在變速的過程中容易沾染泥沙，甚至夾附雜草等，不僅不易清理，且容易造成變速系統失靈，且容易脫練，造成使用者的不便，有鑑於此，發明人特研發出本發明，希望此一革命性之發明能夠取代習用之後變速器。

一種套軸式後變速器，套件內設有活動軸，活動軸內設有轉子，轉子內設有彈簧與活動連桿連接，而成為套軸式後變速器，其特徵：變速器作動時於變速纜線拉緊，該活動軸可藉由設於其內之轉子轉動，並藉拉伸彈簧的力量使其於套件中活動軸突伸於套件，驅使活動連桿位移，使囓合於扣鏈舵輪上的鏈條於飛輪上較大的齒盤位移，反之若將變速纜線放鬆隨著活動軸內拉伸彈簧之復歸彈力可使囓合於扣鏈舵輪上的鏈條往飛輪上較小的齒盤位移，達成進速或退速之變速作用。

有關本發明之詳細內容及技術內容，請參閱圖示說明如下：

一、請參閱第1圖至第15圖所示一種套軸式後變速器，包括：一套件(10)、一活動軸(20)、一拉伸彈簧(30)、一蓋體(40)、一轉子(50)、一活動連桿(60)及扣鏈舵輪(64)；該套件(10)係呈中空(16)，且兩邊貫通，在其表面處設有數個耳孔(12、14)，其一耳孔(12)以固定變速纜線(54)使之整齊美觀，另一耳孔(14)可以螺絲(74)穿設將本發明固定於固定座(72)之鎖孔(76)上，該套件(10)之中空(16)處，含一活動軸(20)，該活動軸(20)表面適當位置處設有溝槽(220)以放置培林(22)；該活動軸(20)內部設有盲孔(201)以將轉子 (50)與轉子(50)內中空(52)處可容設之拉伸彈簧(30)容置其中。該位於活動軸(20)溝槽(220)處之培林(22)係利用螺絲(26)將該數個培林(22)固定於螺絲孔(221)上，使之不至脫離活動軸(20)，並使其能同時與轉子(50)上螺旋溝槽(501)和套件(10)之中空(16)內壁契合。俾利本發明變速器作動時，使該活動軸(20)能於套件(10)內作動更滑順。另該拉伸彈簧(30)之一固定端(32)，係利用一插銷(202)插入活動軸上所設之孔洞(28)處，使其固定於活動軸(20)之上，且該拉伸彈簧(30)之另一固定端(32)串過轉子(50)內中空(52)處，並穿過蓋體(40)之孔洞(42)，拉伸至位於轉子(50)上的被動件(56)上，並利用固定扣(58)，使之與其扣合固定；該蓋體(40)之上並設有二螺絲座(44)其上設有可調整位移距離之調整螺絲(46、48)藉以微調本發明變速時，鏈條(101)於飛輪(10)上之間隙，使本發明在作動時能夠更順暢。該蓋體(40)卡固於轉子上被動件(56)下方處，並與該活動軸(20)蓋合，且該活動軸(20)末端處，尚設一螺絲孔(222)，並利用螺絲(62)穿過孔洞(66)使其與活動連桿(60)連接固定；活動連桿(60)上並設有數個孔洞(66)以供螺絲(68)將其上二個扣鏈舵輪(64)固定於上形成扣鏈舵輪夾構件。本發明之作動原理係當本發明之變速器作動時於變速纜線(54)受力而捲緊，帶動轉子(50)上被動件(56)順時針旋轉，並使位於該轉子(50)上螺旋溝槽(501)之培林(22)在其上滑動，產生位於轉子(50)內部之拉伸彈 簧(30)扭轉而帶動活動軸(20)於套件(10)之中空(16)處外以一定距離突伸位移，該活動軸可藉由設於其內之轉子轉動，並藉拉伸彈簧的力量使其於套件中活動軸(20)突伸於套件(10)，驅使與活動軸(20)連接之活動連桿(60)位移，使囓合於扣鏈舵輪(64)上的鏈條於飛輪上較大的齒盤位移，達到進速功用；反之若將變速纜線(54)放鬆隨著活動軸(20)內拉伸彈簧(30)之復歸彈力，可使囓合於扣鏈舵輪(64)上的鏈條(101)往飛輪(70)上較小的齒盤位移，達成退速之作用，利用本發明搭配前變變速撥桿與中變速器大盤，即可完整的達到變速功效，而依據此結構所示，變速器未作動時(未被變速纜線拉動時)，設有扣鏈舵輪之活動連桿位置，係在飛輪最小齒盤(尺數最少)位置，而當變速器作動(捲拉變速纜線)時，隨著變速檔次的進檔，扣鏈舵輪之活動連桿位置依序向飛輪中大的齒盤方向移動，而此時固定在活動軸(20)的拉伸彈簧也會隨著進檔到越大的飛輪尺盤，而逐漸被旋緊拉伸(此時踩踏所需力量隨著變小)，因為大盤與後飛輪的齒數差距越少了)。而若變速器作動退速時(放鬆變速纜線)，隨著退檔的檔次，此時拉伸彈簧(30)逐漸回復到原本狀態(未受力拉伸懸緊狀態)，藉由其復歸之彈力，隨著退檔的檔次，逐漸使扣鏈舵輪(54)之活動連桿(60)位置來到較小的飛輪(70)齒盤位置，此為本發明之正向後變速器，藉由本發明確實可達一快速、穩定、準確且安靜之變速效果。

另一實施列即為反向式變速器，即後變速器位於活動軸(20) 內的是壓縮彈簧(90)。其結構及動作原理如下：一種套軸式後變速器包括：一套件(10)、一活動軸(20)、一壓縮彈簧(90)、一蓋體(40)、一轉子(50)、一活動連桿(60)及扣鏈舵輪(64)；該套件(10)係呈中空(16)，且兩邊貫通，在其表面處設有數個耳孔(12、14)，其一耳孔(12)以固定變速纜線(54)使之整齊美觀，另一耳孔(14)可以螺絲(74)穿設將本發明固定於固定座(72)之鎖孔(76)上，該套件(10)之中空(16)處，含一活動軸(20)，該活動軸(20)表面適當位置處設有溝槽(220)以放置培林(22)；該活動軸(20)內部設有盲孔(201)以將轉子(50)與轉子(50)內中空(52)處可容設之壓縮彈簧(90)容置其中。該位於活動軸(20)溝槽(220)處之培林(22)係利用螺絲(26)將該數個培林(22)固定於螺絲孔(221)上，使之不至脫離活動軸(20)，並使其能同時與轉子(50)上螺旋溝槽(501)和套件(10)之中空(16)內壁契合。俾利本發明變速器作動時，使該活動軸(20)能於套件(10)內作動更滑順，一蓋體(40)卡固於轉子(50)上被動件(56)下方處，該蓋體(40)之上並設有二螺絲座(44)其上設有可調整位移距離之調整螺絲(46、48)藉以微調本發明變速時，鏈條(101)於飛輪(70)上之間隙，並與該活動軸(20)蓋合，且該活動軸(20)末端處，尚設一螺絲孔(222)，並利用螺絲(62)穿過螺孔(66)使其與活動連桿(60)連接固定；活動連桿(60)上並設有數個螺孔(66)以供螺絲(68)將其上二個 扣鏈舵輪(64)固定於上形成扣鏈舵輪夾構件。本發明之作動原理係當本發明之變速器作動時，變速纜線(54)被拉扯，即帶動轉子(50)上被動件(56)逆時針旋轉，依調整後之變速纜線(54)拉動之長度，即可帶動轉子(50)並使位於該轉子(50)上螺旋溝槽(501)之培林(22)在其上滑動，產生位於轉子(50)內部之壓縮彈簧(90)受壓縮並帶動活動軸(20)作一定距離之位移，因活動軸(20)與活動連桿(60)相連接，可帶動活動連桿(60)位移，使位於其上扣合鏈條(101)之扣鏈舵輪(64)於飛輪上位移至飛輪(70)較小之齒盤，反之變速器作動退速時(放鬆變速纜線)，隨著退檔的檔次，此時壓縮彈簧(90)逐漸回復到原本狀態(未受力懸緊壓縮狀態)，藉由其復歸之彈力，隨著退檔的檔次，逐漸使扣鏈舵輪(54)之活動連桿(60)位置來到較大的飛輪(70)齒盤位置，此為本發明之反向後變速器，藉由本發明確實可達一快速、穩定、準確且安靜之變速效果。

再另一種實施例係不需用到上列所述之轉子(50)構件，所實施之方式為將變速纜線(54)穿設於套件(10)內之活動軸(20)中壓縮彈簧(90)內，並以固定扣(102)將壓縮彈簧(90)固定於活動軸(20)上，其結構及動作原理如下：一種套軸式後變速器，至少包括一套件(10)、一活動軸(20)、一壓縮彈簧(90)、一活動連桿(60)及扣鏈舵輪(64)；套件(10)外之適當位置處，設有數個耳孔(12、14)以供固定變速纜線(54)將該套件(10)與固定座(72)之鎖孔(76) 固定，套件(10)內部係兩邊貫通呈中空(16)狀內並設有活動軸(20)，使活動軸(20)能於其內位移者；套件(10)之後端設有蓋體(40)，該蓋體(40)可限制活動軸於該套件中位移，蓋體(40)上設有調整螺絲(46、48)。活動軸(20)表面適當位置處設有數個溝槽(220)以容置調整螺絲(46、48)以及培林(22)；該溝槽(220)末端處設有一卡塊(108)，以供與調整螺絲(46)結合，調整螺絲(46)並設有一C型夾以夾制限位該調整螺絲(46)。活動軸(20)內設有固定壓縮彈簧(90)並與活動連桿(60)相連接，而成為套軸式後變速器，其特徵在於當變速器作動時，變速纜線(54)可拉動活動軸(20)於套件(10)中位移，藉由固定壓縮彈簧(90)之力量驅使活動連桿(20)位移，使位於扣鏈舵輪(64)上的鏈條(101)於飛輪(70)上產生位移，達成變速作用。

綜合以上所敘述，皆為本發明之較佳實施例，並非用於限定本發明之專利範圍，凡參考本發明創作申請專利範圍所做的均等替換及修改，皆為本發明創作所涵蓋。

(10)‧‧‧套件

(12、14)‧‧‧耳孔

(16)‧‧‧中空

(20)‧‧‧活動軸

(22)‧‧‧培林

(26)‧‧‧螺絲

(28、42)‧‧‧孔洞

(201)‧‧‧盲孔

(202)‧‧‧插銷

(220)‧‧‧溝槽

(221、222)‧‧‧螺絲孔

(30)‧‧‧拉伸彈簧

(32)‧‧‧固定端

(40)‧‧‧蓋體

(44)‧‧‧螺絲座

(46)‧‧‧低調整螺絲

(48)‧‧‧前後調整螺絲

(50)‧‧‧轉子

(52)‧‧‧中空

(54)‧‧‧變速纜線

(56)‧‧‧被動件

(58)‧‧‧固定扣

(60)‧‧‧活動連桿

(62)‧‧‧螺絲

(64)‧‧‧扣鏈舵輪

(66)‧‧‧螺孔

(68)‧‧‧螺絲

(70)‧‧‧飛輪

(72)‧‧‧固定座

(74)‧‧‧螺絲

(76)‧‧‧固定扣

(90)‧‧‧壓縮彈簧

(501)‧‧‧螺旋溝槽

(101)‧‧‧鏈條

(102)‧‧‧固定扣

(108)‧‧‧卡塊

(109)‧‧‧C型夾

第一圖：係本發明之正向式後變速器元件分解示意圖。

第二圖：係本發明之正向式後變速器較佳之立體示意圖。

第三圖：係本發明之正向式後變速器左側立體示意圖。

第四圖：係本發明之正向式後變速器後側立體示意圖。

第五圖：係本發明之正向式後變速器右視立體示意圖。

第六圖：係本發明之反向式後變速器元件分解示意圖。

第七圖：係本發明之反向式後變速器較佳之立體示意圖。

第八圖：係本發明之反向式後變速器前側立體示意圖。

第九圖：係本發明之反向式後變速器後側立體示意圖。

第十圖：係本發明之反向式之後變速器後側立體示意圖。

第十一圖：係本發明之另一實施例元件分解示意圖。

第十二圖：係本發明之另一實施例元件剖面示意圖。

第十三圖：係本發明之另一實施例俯視示意圖。

第十四圖：係本發明之另一實施例立體示意圖。

第十五圖：係本發明之另一實施例側立體示意圖。

(10)‧‧‧套件

(12、14)‧‧‧耳孔

(16)‧‧‧中空

(20)‧‧‧活動軸

(22)‧‧‧培林

(26)‧‧‧螺絲

(28、42)‧‧‧孔洞

(201)‧‧‧盲孔

(202)‧‧‧插銷

(220)‧‧‧溝槽

(221、222)‧‧‧螺絲孔

(30)‧‧‧彈簧

(32)‧‧‧固定端

(40)‧‧‧蓋體

(44)‧‧‧螺絲座

(46)‧‧‧調整螺絲

(48)‧‧‧調整螺絲

(50)‧‧‧轉子

(52)‧‧‧中空

(54)‧‧‧變速纜線

(56)‧‧‧被動件

(58)‧‧‧固定扣

(60)‧‧‧活動連桿

(62)‧‧‧螺絲

(64)‧‧‧扣鏈舵輪

(66)‧‧‧孔洞

(68)‧‧‧螺絲

(70)‧‧‧飛輪

(72)‧‧‧固定座

(74)‧‧‧螺絲

(501)‧‧‧螺旋溝槽

(101)‧‧‧鏈條

Claims (28)

1. 一種套軸式後變速器，至少包括一套件、一活動軸、一轉子、一彈簧、一活動連桿及扣鏈舵輪，套件內設有活動軸，活動軸內設有轉子，轉子內設有拉伸彈簧與活動連桿連接，而成為套軸式後變速器，其特徵在於變速器作動變速纜線捲動時，該活動軸可藉由設於其內之轉子轉動並藉拉伸彈簧的彈力使其於套件中位移，驅使活動連桿位移，使囓合於扣鏈舵輪上的鏈條於飛輪上位移，改變不同的飛輪齒盤位置，達成變速之作用。
2. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該套件係呈中空，以供活動軸於其內位移者。
3. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該套件外部適當位置處，設有數固定耳孔以供固定變速纜線以及與固定座之螺孔以螺絲螺合。
4. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該套件之後端設有蓋體，該蓋體可限制活動軸於該套件中位移。
5. 如請求項4所述之套軸式後變速器，其中該蓋體上適當位置處設有孔洞，以供轉子穿設。
6. 如請求項4所述之套軸式後變速器，其中該蓋體上適當位置處設有調整螺絲，以校正變速器。
7. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動軸中心處 設有盲孔以容置轉子。
8. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動軸適當位置處設有溝槽以放置培林。
9. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動軸上方設有螺絲孔，以鎖設限制培林作動位移之螺絲。
10. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動軸下方設有孔洞，以供插銷穿過鎖固彈簧之固定端固定該彈簧於活動軸上。
11. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動軸下方設有一螺絲孔以供螺絲與活動連桿之孔動相連接。
12. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該轉子系呈中空以供穿設彈簧其中。
13. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該轉子之自由端處設有一被動件，以供固定變速纜線。
14. 如請求項11所述之套軸式後變速器，其中該被動件中心處設一孔洞以供埋入固定扣，藉以扣住彈簧之固定端。
15. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該轉子其上設有螺旋狀溝槽，以供培林於其上限位活動。
16. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動連桿設有二個扣鏈舵輪。
17. 如請求項1所述之套軸式後變速器，其中該活動連桿設有適當位置處設有一孔洞以供其與活動軸以螺絲相連接。
18. 一種套軸式後變速器，至少包括一套件、一活動軸、一轉子、一彈簧、一活動連桿及扣鏈舵輪，套件內設有活動軸，活動軸內設有轉子，轉子內設有壓縮彈簧與活動連桿連接，而成為套軸式後變速器，其特徵在於變速器作動變速纜線捲動時，該活動軸可藉由設於其內之轉子轉動並藉壓縮彈簧的彈力使其於套件中位移，驅使活動連桿位移，使囓合於扣鏈舵輪上的鏈條於飛輪上位移，改變不同的飛輪齒盤位置，達成變速之作用。
19. 一種套軸式後變速器，至少包括一套件、一活動軸、一彈簧、一活動連桿及變速惰輪，套件內設有活動軸，活動軸內設有固定彈簧，並與活動連桿連接，而成為套軸式後變速器，其特徵在於當變速器作動時，變速纜線拉動活動軸於套件中位移，藉由固定彈簧之力量驅使活動連桿位移，使位於扣鏈舵輪上的鏈條於飛輪上產生位移，達成變速作用。
20. 如請求項19所述之套軸式後變速器，其中該套件係呈中空，以供容置活動軸並使之於其內位移者。
21. 如請求項19所述之套軸式後變速器，其中該套件之適當位置處，設有數個耳孔以供固定變速纜線以及與固定座鎖合。
22. 如請求項19所述之套軸式後變速器，其中該套件之後端 設有蓋體，該蓋體可限制活動軸於該套件中位移。
23. 如請求項22所述之套軸式後變速器，其中該蓋體上適當位置處設有變速纜線孔以及調整螺絲孔。
24. 如請求項20所述之套軸式後變速器，其中該調整螺絲孔可供調整螺絲穿過。
25. 如請求項20所述之套軸式後變速器，，其中該變速拉線孔可供變速纜線穿越。
26. 如請求項19所述之套軸式後變速器，其中該活動軸表面適當位置處設有數個溝槽以容置調整螺絲以及培林。
27. 如請求項26所述之套軸式後變速器，其中該溝槽末端處設有一卡塊，以供與調整螺絲結合。
28. 如請求項22所述之套軸式後變速器，其中該調整螺絲孔上設有C型夾，以使之不致脫離。