TWM511993U - 自行車之前撥鏈器 - Google Patents

Description

自行車之前撥鏈器

本創作與自行車有關，特別是指一種自行車之前撥鏈器。

一般的變速自行車是利用轉把調整變速線的長度，再由變速線帶動前、後撥鏈器，使前、後撥鏈器驅動鏈條在不同大小的鏈輪之間移位，藉以達到變速效果。

就前撥鏈器的先前技術來說，如US5,328,414號專利案是利用蝸桿將馬達所輸出的動力傳送至螺帽，再由螺帽所產生的上下位移對預壓彈簧的支腳施以推力，使預壓彈簧透過與撥鏈架所連接之軸桿驅動撥鏈架切換位置，進而讓鏈條達到移位效果。然而在此一習用專利案中，馬達需要輸出相當大的動力才能確保讓鏈條達到移位效果，這樣在長時間使用之下勢必會造成馬達的負荷過大而容易發生損壞的情況。

本創作之主要目的在於提供一種自行車之前撥鏈器，其兼具儲能及防撞效果，使整體結構能夠獲得良好的保護效果。

為了達成上述目的，本創作之前撥鏈器包含有一驅動單元、一傳動單元、一撥鏈架，以及一儲能單元。該驅動單元具有一馬達及一連接該馬達之出力軸；該傳動單元連接該驅動單元之出力軸；該撥鏈架樞接於該傳動單元，使得該驅動單元能藉由該傳動單元驅動該撥鏈架切換位置；該儲能單元具有一第一壓縮彈簧與一第二壓縮彈簧，該第一、第二壓縮彈簧設於該傳動單元內且位於該撥鏈架之兩相對側。

藉此，該儲能單元可以在該撥鏈架切換位置的過程中提供儲能效果，藉以減輕該驅動單元的負荷，同時在該撥鏈架受到側向力碰撞時能夠提供良好的緩衝效果。

請先參閱第1至4圖，本創作之前撥鏈器10包含有一驅動單元20、一傳動單元30、一撥鏈架40，以及一儲能單元50。

驅動單元20具有一固定座21、一馬達22，以及一出力軸23。固定座21安裝於一車架12上，馬達22安裝於固定座21內且經由一減速齒輪組(圖中未示)連接出力軸23之一端，出力軸23之另一端具有一偏心軸部24。藉此，出力軸23可以被馬達22所驅動而轉動。

如第3至5圖所示，傳動單元30具有一傳動桿31、一第一內連動件32、一第一外連動件33、一第二內連動件34、一第二外連動件35，以及一第三內連動件36。傳動桿31之頂端樞接於出力軸23之偏心軸部24；第一內連動件32之一端藉由一第一樞軸P1樞接於固定座21，第一內連動件32之另一端藉由一第二樞軸P2樞接於傳動桿31之底端，此外，第一內連動件32之底部具有一第一彈簧定位部322；第一外連動件33之頂端藉由第一樞軸P1樞接於固定座21而與第一內連動件32之間形成同軸配置，此外，第一外連動件33之內側面具有一第二彈簧定位部332；第二內連動件34之頂端藉由一第三樞軸P3樞接於固定座21，第二內連動件34之底端具有一第三彈簧定位部342；第二外連動件35之頂端藉由第三樞軸P3樞接於固定座21而與第二內連動件34之間形成同軸配置，此外，第二外連動件35之內側面具有一第四彈簧定位部352；第三內連動件36之兩端分別藉由一第四樞軸P4與一第五樞軸P5樞接於第一內連動件32之第一彈簧定位部322與第二內連動件34之第三彈簧定位部342。

如第1、3及4圖所示，撥鏈架40架設於自行車之一前鏈輪14且分別分別藉由一第六樞軸P6及一第七樞軸P7樞設於第一外連動件33之底端與第二外連動件35之底端。

如第3及4圖所示，儲能單元50具有 一第一壓縮彈簧51與一第二壓縮彈簧52。第一、第二壓縮彈簧51、52位於撥鏈架40之兩相對側，其中的第一壓縮彈簧51之兩端分別抵接於第一內連動件32之第一彈簧定位部322與第一外連動件33之第二彈簧定位部332，第二壓縮彈簧52之兩端分別抵接於第二內連動件34之第三彈簧定位部342與第二外連動件35之第四彈簧定位部352。

由上述結構可知，假設要將撥鏈架40的位置從前鏈輪14之大齒盤142切換至前鏈輪14之小齒盤144時，如第5至7圖所示，首先啟動馬達22，馬達22會驅動出力軸23以逆時鐘方向偏轉，在出力軸23偏轉的過程中會以偏心傳動的方式透過傳動桿31推動第一內連動件32，使第一內連動件32產生偏轉而一次到達定位，接著馬達22會斷電停止運作。在第一內連動件32偏轉的過程中，第一內連動件32一方面藉由第一彈簧定位部322拉動第三內連動件36，使第三內連動件36拉動第二內連動件34產生偏轉，此時的第二壓縮彈簧52會逐漸被拉伸，另一方面藉由第一彈簧定位部322推頂第一壓縮彈簧51，使第一壓縮彈簧51逐漸被擠壓以儲存能量，在第一壓縮彈簧51被擠壓的過程中會同時推動第一外連動件33產生偏轉，第一外連動件33在偏轉過程中會將撥鏈架40朝鏈條16的方向拉動，撥鏈架40在移動過程中會同步拉動第二外連動件35朝第二內連動件34的方向偏轉，當撥鏈架40碰觸到鏈條16時，鏈條16的張力會形成撥鏈架40在作動上的阻力，一旦鏈條16的張力產生變化而讓第一壓縮彈簧51所蓄積的彈性力量能夠加以克服時，第一外連動件33便會藉由第一壓縮彈簧51所釋放的彈性力量將撥鏈架40從大齒盤142拉動至小齒盤144(如第7圖所示)，使撥鏈架40連同鏈條16完成位置的切換。

假設要將撥鏈架40的位置從如第7圖所示之小齒盤144切換至如第4圖所示之大齒盤142時，先讓馬達22以反轉方式啟動，使馬達22驅動出力軸23以順時鐘方向偏轉，如第3、4及8圖所示，在出力軸23偏轉的過程中會以偏心傳動的方式透過傳動桿31將第一內連動件32一次拉動至定位，之後馬達22會斷電停止運作。在第一內連動件32偏轉的過程中，第一內連動件32會藉由第一彈簧定位部322帶動第三內連動件36，接著第三內連動件36會進一步推動第二內連動件34之第三彈簧定位部342，使第二內連動件34藉由第三彈簧定位部342推頂第二壓縮彈簧52，這時候的第二壓縮彈簧52會逐漸被擠壓以儲存能量且同時推動第二外連動件35產生偏轉，第二外連動件35在偏轉過程中會將撥鏈架40朝鏈條16的方向拉動，在撥鏈架40移動的過程中會同步拉動第一外連動件33朝第一內連動件32的方向偏轉，當撥鏈架40碰觸到鏈條18時，鏈條16的張力同樣會形成撥鏈架40在作動上的阻力，一旦鏈條16的張力產生變化而讓第二壓縮彈簧52所蓄積的彈性力量能夠加以克服時，第二外連動件35便會藉由第二壓縮彈簧52所釋放的彈性力量將撥鏈架40從小齒盤144拉動至大齒盤142，使撥鏈架40連同鏈條16完成位置的切換。

綜上所陳，本創作之前撥鏈器10藉由第一、第二壓縮彈簧51、52所提供的儲能效果，讓驅動單元20在啟動之後先由傳動單元30對第一、第二壓縮彈簧51、52施以推力，再由第一、第二壓縮彈簧51、52在釋放後所產生的回復力帶動撥鏈架40，如此即能在有效減輕馬達22的負荷之下完成撥鏈架40的位置切換。除了提供儲能效果之外，第一、第二壓縮彈簧51、52亦能夠在撥鏈架40受到側向力作用時提供緩衝效果，使撥鏈架40及其他構件能夠獲得適當的保護效果。

10‧‧‧前撥鏈器
12‧‧‧車架
14‧‧‧前鏈輪
142‧‧‧大齒盤
144‧‧‧小齒盤
16‧‧‧鏈條
20‧‧‧驅動單元
21‧‧‧固定座
22‧‧‧馬達
23‧‧‧出力軸
24‧‧‧偏心軸部
30‧‧‧傳動單元
31‧‧‧傳動桿
32‧‧‧第一內連動件
322‧‧‧第一彈簧定位部
33‧‧‧第一外連動件
332‧‧‧第二彈簧定位部
34‧‧‧第二內連動件
342‧‧‧第三彈簧定位部
35‧‧‧第二外連動件
352‧‧‧第四彈簧定位部
36‧‧‧第三內連動件
40‧‧‧撥鏈架
50‧‧‧儲能單元
51‧‧‧第一壓縮彈簧
52‧‧‧第二壓縮彈簧
P1‧‧‧第一樞軸
P2‧‧‧第二樞軸
P3‧‧‧第三樞軸
P4‧‧‧第四樞軸
P5‧‧‧第五樞軸
P6‧‧‧第六樞軸
P7‧‧‧第七樞軸

第1圖為本創作配合車架使用之立體圖。 第2圖為本創作之立體圖。 第3圖為本創作之傳動單元的立體分解圖。 第4圖為本創作之前視圖，主要顯示撥鏈器位於大齒盤的狀態。 第5圖為本創作之後視圖，主要顯示撥鏈器位於大齒盤的狀態。 第6圖本創作之局部前視圖，主要顯示當撥鏈器準備從大齒盤切換至小齒盤時的狀態。 第7圖為本創作之前視圖，主要顯示撥鏈器位於小齒盤的狀態。 第8圖類同於第7圖，主要顯示撥鏈器準備從小齒盤切換至大齒盤的狀態。

10‧‧‧前撥鏈器

20‧‧‧驅動單元

21‧‧‧固定座

23‧‧‧出力軸

24‧‧‧偏心軸部

31‧‧‧傳動桿

32‧‧‧第一內連動件

33‧‧‧第一外連動件

34‧‧‧第二內連動件

35‧‧‧第二外連動件

36‧‧‧第三內連動件

40‧‧‧撥鏈架

51‧‧‧第一壓縮彈簧

52‧‧‧第二壓縮彈簧

Claims (5)

1. 一種自行車之前撥鏈器，包含有： 一驅動單元，具有一馬達及一連接該馬達之出力軸； 一傳動單元，連接該驅動單元之出力軸； 一撥鏈架，樞接於該傳動單元；以及 一儲能單元，具有一第一壓縮彈簧與一第二壓縮彈簧，該第一、第二壓縮彈簧設於該傳動單元內且位於該撥鏈架之兩相對側。
2. 如請求項1所述之自行車之前撥鏈器，其中該出力軸之一端具有一偏心軸部，該傳動單元具有一傳動桿，該傳動桿樞接於該出力軸之偏心軸部。
3. 如請求項2所述之自行車之前撥鏈器，其中該驅動單元具有一固定座，該傳動單元具有一第一內連動件及一第一外連動件，該第一內連動件之兩端分別樞接於該固定座與該傳動桿，該第一外連動件之兩端分別樞接於該固定座與該撥鏈架，該第一壓縮彈簧設於該第一內、外連動件之間。
4. 如請求項3所述之自行車之前撥鏈器，其中該傳動單元具有一第二內連動件及一第二外連動件，該第二內連動件樞接於該固定座，該第二外連動件之兩端分別樞接於該固定座與該撥鏈架，該第二壓縮彈簧設於該第二內、外連動件之間。
5. 如請求項4所述之自行車之前撥鏈器，其中該傳動單元具有一第三內連動件，該第三內連動件之兩端分別樞接於該第一、第二內連動件。