TWI627101B - 變速器總成 - Google Patents

Abstract

一種變速器總成，其包括固定構件、活動構件、驅動構件及連桿構件。驅動構件包括殼體及轉子定子組。轉子定子組容置於殼體內。殼體以第一樞軸樞設於固定構件之一處。殼體以第二樞軸樞設於活動構件之一處。轉子定子組用以樞轉第一樞軸或第二樞軸。連桿構件以第三樞軸樞設於固定構件之另一處。連桿構件以第四樞軸樞設於活動構件之另一處。

Description

變速器總成

本發明係關於一種變速器總成，特別是有關於一種減縮體積之變速器總成。

近年來，自行車的市場蓬勃發展，無論是競賽型的高階自行車，通勤型的公路自行車，或是休閒娛樂型的自行車，皆受到消費者的喜愛。一般而言，自行車上可配置有變速器。變速器可具有由多個相異齒數之齒盤（chain ring）所形成之飛輪。自行車可根據地形以及使用者需求而將鏈條移動至不同齒數的齒盤，以配合出不同的齒輪比。變速器包括前變速器與後變速器，其中後變速器可設置在自行車的車架，以控制鏈條掛於飛輪之位置。隨著車架結構或變速線的不同，自行車可搭配使用不同的後變速器。此外，除了機械式變速器之外，許多自行車也逐漸採用電子式變速器。

為了減輕自行車使用者之負擔，自行車上的零件皆有縮減體積的需求。因此，如何進一步讓電子式變速器小型化，則為研發人員應著手的問題之一。

有鑑於以上的問題，本發明提出一種變速器總成，藉以能夠縮減整體體積。

本發明之一實施例提出一種變速器總成，其包括固定構件、活動構件、驅動構件及連桿構件。驅動構件包括殼體及轉子定子組。轉子定子組容置於殼體內。殼體以第一樞軸樞設於固定構件之一處。殼體以第二樞軸樞設於活動構件之一處。轉子定子組用以樞轉第一樞軸或第二樞軸。連桿構件以第三樞軸樞設於固定構件之另一處。連桿構件以第四樞軸樞設於活動構件之另一處。

根據本發明之一實施例之變速器總成，可藉由固定構件、活動構件、連桿構件及驅動構件之殼體連接成四連桿結構。由於驅動構件之殼體取代四連桿結構之一連桿，而能夠減少元件數量，進而能夠縮減整體變速器總成之體積，且能夠減輕整體變速器總成之重量。

以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之實施例之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何本領域中具通常知識者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

於本說明書之所謂的示意圖中，由於用以說明而可有其尺寸、比例及角度等較為誇張的情形，但並非用以限定本發明。於未違背本發明要旨的情況下能夠有各種變更。說明中之描述之「上」可表示「懸置於上方」或「接觸於上表面」。此外，說明書中所描述之「上側」、「下側」、「上方」、「下方」等用語，為便於說明，而非用以限制本發明。說明書中所描述之「實質上」可表示容許製造時之公差所造成的偏離。

請參照圖1、圖2及圖3，圖1繪示依照本發明之一實施例之變速器總成1之立體示意圖，圖2繪示圖1之變速器總成1之另一視角之立體示意圖，圖3繪示圖2之變速器總成1之立體分解示意圖。如圖1所示，變速器總成1可包含固定構件11、活動構件12、驅動構件13、連桿構件14、飛輪構件15及鏈條導引構件16。

圖1至圖3中之飛輪構件15為示意圖。飛輪構件15可具有多個不同尺寸或齒數之齒盤，且可設置於例如自行車之車輪。藉由飛輪構件15之旋轉而使車輪旋轉。飛輪構件15可直接樞設於固定構件11。飛輪構件15亦可樞設於自行車之車架，且固定構件11亦可固定於自行車之車架，故飛輪構件15亦可間接樞設於固定構件11。

鏈條導引構件16固設於活動構件12，且用以引導自行車之鏈條。鏈條導引構件16包括第一連接片161、第二連接片162、第一導引輪163及第二導引輪164。第一導引輪163及第二導引輪164樞設於第一連接片161及第二連接片162且位於第一連接片161及第二連接片162之間。第一連接片161固設於活動構件12。第一導引輪163較第二導引輪164遠離活動構件12。

請參照圖3、圖4、圖5及圖6，圖4繪示圖3之變速器總成1之部分元件之側視示意圖，圖5繪示圖4之變速器總成1之部分元件之立體分解示意圖，圖6繪示圖4之變速器總成1之部分元件之側視分解示意圖。

驅動構件13包括殼體131及轉子定子組132。殼體131以第一樞軸171樞設於固定構件11之一處。殼體131以第二樞軸172樞設於活動構件12之一處。連桿構件14以第三樞軸173樞設於固定構件11之另一處。連桿構件14以第四樞軸174樞設於活動構件12之另一處。藉此，固定構件11、連桿構件14、活動構件12及驅動構件13之殼體131構成四連桿結構。如圖3所示，第一樞軸171較第三樞軸173接近飛輪構件15及鏈條導引構件16。第二樞軸172較第四樞軸174接近飛輪構件15及鏈條導引構件16。因此，驅動構件13之殼體131亦可實質上較連桿構件14接近飛輪構件15。藉此，當有外物朝向變速器總成1撞擊時，較遠離飛輪構件15之連桿構件14可保護驅動構件13，以避免外物撞擊到驅動構件13。

如圖5及圖6所示，於本實施例中，驅動構件13更包括轉子定子組132。轉子定子組132容置於殼體131內。變速器總成1更包括傳動構件18及減速構件19。傳動構件18設置於殼體131內。傳動構件18包括蝸桿181及蝸輪182。蝸輪182設置於第二樞軸172。蝸桿181嚙合於蝸輪182，且蝸桿181用以樞轉蝸輪182。傳動構件18可藉由調整蝸桿181及蝸輪182之齒輪比及齒輪角度，而具有減速之緩衝效果。

此外，減速構件19連接蝸桿181及轉子定子組132。於第二樞軸172因非預期之外力造成非預期之旋轉時，蝸輪182連帶因此而非預期旋轉。然而，蝸桿181及蝸輪182之組合可具有自鎖的作用，即蝸桿181及蝸輪182之組合具有單方向動力傳遞的限制，表示蝸桿181可帶動蝸輪182旋轉，但蝸輪182無法帶動蝸桿181旋轉。是以，當第二樞軸172因非預期之外力造成非預期之旋轉時，蝸桿181及蝸輪182之組合可有效阻擋外力傳回減速構件19。

另外，即使蝸桿181受到蝸輪182之帶動而非預期地旋轉，減速構件19之減速效果亦可緩衝蝸桿181之非預期旋轉，以避免轉子定子組132由於此非預期旋轉而受損。

因此，轉子定子組132可藉由減速構件19及傳動構件18而樞轉第二樞軸172。第二樞軸172可固定於活動構件12。此外，於其他實施例中，減速構件19亦可省略，而轉子定子組132可直接連接於傳動構件18。

於本實施例中，殼體131具有軸孔131a，第一樞軸171可貫穿軸孔131a且可相對於殼體131旋轉。第一樞軸171可相對於固定構件11旋轉，亦可與固定構件11一體不可分離地形成。但不限於此。於其他實施例中，亦可為第一樞軸171與驅動構件13之殼體131一體不可分離，而第一樞軸171可相對於固定構件11旋轉。

此外，第三樞軸173相對於固定構件11及連桿構件14之二者皆可旋轉，亦可與固定構件11及連桿構件14之其中一者為一體不可分離。第四樞軸174相對於連桿構件14及活動構件12之二者皆可旋轉，亦可與連桿構件14及活動構件12之其中一者為一體不可分離。

再者，於本實施例中雖然第一樞軸171較第三樞軸173接近飛輪構件15及鏈條導引構件16，且第二樞軸172較第四樞軸174接近飛輪構件15及鏈條導引構件16，但不限於此。亦可為第一樞軸171較第三樞軸173遠離飛輪構件15及鏈條導引構件16，且第二樞軸172較第四樞軸174遠離飛輪構件15及鏈條導引構件16。

綜上所述，當驅動構件13之轉子定子組132收到電訊號之指示進行旋轉時，使得蝸桿181旋轉，進而帶動蝸輪182旋轉。蝸輪182旋轉使得第二樞軸172隨之旋轉，固定於第二樞軸172之活動構件12亦進而相對於驅動構件13之殼體131旋轉。藉由四連桿之結構，使得活動構件12可相對於固定構件11移動。因此，設置於活動構件12之鏈條導引構件16可相對於固定構件11移動，進而相對於飛輪構件15移動。因此，鏈條導引構件16可導引鏈條切換於飛輪構件15之相異齒盤，進而切換相異齒輪比。

請參照圖7，繪示依照本發明之另一實施例之變速器總成2之側視架構示意圖。

於本實施例中，變速器總成2與圖4之變速器總成1相似之處在於驅動構件23之殼體231以第一樞軸271樞設於固定構件21之一處，且以第二樞軸272樞設於活動構件22之一處。連桿構件24以第三樞軸273樞設於固定構件21之另一處，且以第四樞軸274樞設於活動構件22之另一處。驅動構件23之轉子定子組232容置於殼體231內。第一樞軸271較第三樞軸273接近飛輪構件25及鏈條導引構件26。第二樞軸272較第四樞軸274接近飛輪構件25及鏈條導引構件26。

然而，本實施例之變速器總成2與圖4之變速器總成1相異之處在於轉子定子組232之設置方向相異。傳動構件28之蝸桿281設置於轉子定子組232，蝸輪282則設置於第一樞軸271。蝸桿281嚙合於蝸輪282，且蝸桿281用以樞轉蝸輪282。藉此，轉子定子組232可藉由傳動構件28而樞轉第一樞軸271。第一樞軸271可固定於固定構件21。

於本實施例中，殼體231具有軸孔231a，第二樞軸272可貫穿軸孔231a且可相對於殼體231旋轉。第二樞軸272可相對於活動構件22旋轉，亦可與活動構件22一體不可分離地形成。但不限於此。於其他實施例中，亦可為第二樞軸272與驅動構件23之殼體231一體不可分離，而第二樞軸272可相對於活動構件22旋轉。

另外，於本實施例中雖然第一樞軸271較第三樞軸273接近飛輪構件25及鏈條導引構件26，且第二樞軸272較第四樞軸274接近飛輪構件25及鏈條導引構件26，但不限於此。亦可為第一樞軸271較第三樞軸273遠離飛輪構件25及鏈條導引構件26，且第二樞軸272較第四樞軸274遠離飛輪構件25及鏈條導引構件26。

綜上所述，當驅動構件23之轉子定子組232收到電訊號之指示進行旋轉時，使得蝸桿281旋轉，進而帶動蝸輪282旋轉。蝸輪282旋轉使得第一樞軸271隨之旋轉，固定於第一樞軸271之固定構件21亦進而相對於驅動構件23之殼體231旋轉。藉由四連桿之結構，使得活動構件22可相對於固定構件21移動。

綜上所述，本發明之一實施例之變速器總成，可藉由固定構件、活動構件、連桿構件及驅動構件之殼體連接成四連桿結構。由於驅動構件之殼體取代四連桿結構之一連桿，而能夠減少元件數量，進而能夠縮減整體變速器總成之體積，且能夠減輕整體變速器總成之重量。另外，可藉由驅動構件較連桿構件接近飛輪構件，而使連桿構件保護驅動構件避免受到外物撞擊。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、2 變速器總成 11、21 固定構件 12、22 活動構件 13、23 驅動構件 131、231 殼體 131a、231a 軸孔 132、232 轉子定子組 14、24 連桿構件 15、25 飛輪構件 16、26 鏈條導引構件 161 第一連接片 162 第二連接片 163 第一導引輪 164 第二導引輪 171、271 第一樞軸 172、272 第二樞軸 173、273 第三樞軸 174、274 第四樞軸 18、28 傳動構件 181、281 蝸桿 182、282 蝸輪 19、29 減速構件

圖1繪示依照本發明之一實施例之變速器總成之立體示意圖。 圖2繪示圖1之變速器總成之另一視角之立體示意圖。 圖3繪示圖2之變速器總成之立體分解示意圖。 圖4繪示圖3之變速器總成之部分元件之側視示意圖。 圖5繪示圖4之變速器總成之部分元件之立體分解示意圖。 圖6繪示圖4之變速器總成之部分元件之側視分解示意圖。 圖7繪示依照本發明之另一實施例之變速器總成之側視架構示意圖。

Claims (10)

1. 一種變速器總成，包括：一固定構件；一活動構件；一驅動構件，包括一殼體及一轉子定子組，該轉子定子組容置於該殼體內，該殼體以一第一樞軸樞設於該固定構件之一處，該殼體以一第二樞軸樞設於該活動構件之一處，該轉子定子組用以樞轉該第一樞軸或該第二樞軸；以及一連桿構件，以一第三樞軸樞設於該固定構件之另一處，以一第四樞軸樞設於該活動構件之另一處。
2. 如請求項1所述之變速器總成，更包括一傳動構件，設置於該殼體內，連接於該轉子定子組，且連接於該轉子定子組所用以樞轉該第一樞軸或該第二樞軸。
3. 如請求項2所述之變速器總成，其中該傳動構件包括一蝸桿及一蝸輪，該蝸桿設置於該轉子定子組，該蝸輪設置於該第一樞軸或該第二樞軸，該蝸桿嚙合於該蝸輪，該蝸桿用以樞轉該蝸輪。
4. 如請求項1所述之變速器總成，更包括一飛輪構件，樞設於該固定構件，該第一樞軸較該第三樞軸接近該飛輪構件。
5. 如請求項1所述之變速器總成，其中該第一樞軸固定於該固定構件且樞設於該殼體，該轉子定子組連接且用以樞轉該第一樞軸，以帶動該固定構件相對於該殼體轉動。
6. 如請求項5所述之變速器總成，其中該第二樞軸與該殼體一體不可分離。
7. 如請求項5所述之變速器總成，其中該殼體具有一軸孔，該第二樞軸貫穿該軸孔。
8. 如請求項1所述之變速器總成，其中該第二樞軸固定於該活動構件且樞設於該殼體，該轉子定子組連接且用以樞轉該第二樞軸，以帶動該活動構件相對於該殼體轉動。
9. 如請求項8所述之變速器總成，其中該第一樞軸與該殼體一體不可分離。
10. 如請求項8所述之變速器總成，其中該殼體具有一軸孔，該第一樞軸貫穿該軸孔。