TWM537557U - 自行車之電子後變速器 - Google Patents

Description

自行車之電子後變速器

本創作與自行車有關，尤指一種自行車之電子後變速器。

自行車之電子後變速器是用來將鏈條導引到後鏈輪之其中一個齒盤，由於後鏈輪之每一個齒盤具有不同的尺寸大小，使得自行車能藉由鏈條與不同齒盤之間的嚙接來達到變換檔位的效果。

為了避免電子後變速器受到外力碰撞而損壞，在習用技術方面已經有避震的設計。請參閱第1圖，圖中所示之習用電子後變速器1的主要技術特徵在於外連動座2內設置定位銷3，定位銷3跟緩衝桿4之定位槽5之間形成卡接，緩衝桿4之兩端分別樞接馬達6之外周面與撥鏈架7之頂端，當馬達6所受到的外力衝擊大於緩衝桿4與定位銷3之間的卡接力量時，兩者會形成如第2圖所示之脫卡狀態，使馬達6能獲得緩衝效果。

但是在前述習用技術當中，定位銷3與定位槽5之間容易因為定位的不確實而產生間隙，此一間隙便會造成卡接力量的不穩定，進而連帶影響對馬達6的緩衝效果。因此，前述習用技術在結構方面有改良之必要。

本創作之主要目的在於提供一種自行車之電子後變速器，其結構簡單且作動穩定，並能對動力源提供良好的保護效果。

為了達成上述目的，本創作之電子後變速器包含有一車架固定座、一撥鏈架、一驅動單元、一連動單元，以及一緩衝單元。該車架固定座具有一第一樞接部與一鄰接於該第一樞接部之第二樞接部；該撥鏈架具有一第三樞接部與一鄰接於該第三樞接部之第四樞接部；該推桿可沿本身之軸向移動地設於該馬達，該推桿之一端位於該馬達內，該推桿之另一端位於該馬達外且樞接於該撥鏈架之第三樞接部；該連動單元具有一內連動座與一外連動座，該內、外連動座分別位於該驅動單元之馬達的內、外兩側，該內連動座之一端樞接於該車架固定座之第一樞接部，該內連動座之另一端樞接於該撥鏈架之第三樞接部，該外連動座之一端樞接於該車架固定座之第二樞接部，該外連動座之另一端樞接於該撥鏈架之第四樞接部；該緩衝單元具有一馬達連桿、一定位彈性件與一緩衝桿，該馬達連桿具有一第一樞接端、一第二樞接端及一位於該第一、第二樞接端之間之定位部，該第一樞接端樞接於該驅動單元之馬達，該第二樞接端樞接於該撥鏈架之第四樞接部，該定位彈性件設於該連動單元之外連動座內，該緩衝桿樞設於該連動單元之外連動座內且具有一定位端與一受抵端，該定位端可分離地卡接於該馬達連桿之定位部，該受抵端抵接於該定位彈性件。

藉此，當該馬達所受到的外力衝擊大於該緩衝桿與該馬達連桿之間的卡接力量時，該緩衝桿與該馬達連桿之間會形成脫卡，使得該馬達在外力作用之下會產生偏轉，進而降低外力對該馬達的衝擊來達到良好的緩衝效果。

更佳地，該連動單元之外連動座具有一調整螺孔，該調整螺孔內設有一調整螺絲，該調整螺絲抵接於該定位彈性件之一端，該定位彈性件之另一端抵接於該緩衝桿之受抵端。藉由轉動該調整螺絲來調整該定位彈性件施加於該緩衝桿的頂抵力量，使該緩衝桿與該馬達連桿之間的卡接力量能夠進一步獲得調整。

請參閱第3、4及6圖，本創作之電子後變速器10包含有一車架固定座20、一撥鏈架30、一驅動單元40、一連動單元50、一扭力彈簧60，以及一緩衝單元70。

車架固定座20固設於一車架12且具有兩相對之第一樞接部21與兩相對之第二樞接部22，第一、第二樞接部21、22之間相互鄰接。

撥鏈架30架設於一後鏈輪14，用以帶動鏈條在後鏈輪14之大、小齒盤之間變換位置。撥鏈架30之頂端具有兩相對之第三樞接部31與兩相對之第四樞接部32。

驅動單元40具有一馬達41與一推桿42，推桿42可軸向位移地穿設於馬達41且能藉由馬達41之驅動而伸長或縮短，推桿42之一端位於馬達41內，推桿42之另一端位於馬達41外且藉由一第一軸件P1樞接於撥鏈架30之第三樞接部31。

連動單元50具有一內連動座51與一外連動座52。內、外連動座51、52位於馬達41之內、外兩側，其中的內連動座51之一端藉由兩相對之第二軸件P2樞接於車架固定座20之第一樞接部21，內連動座51之另一端藉由第一軸件P1樞接於撥鏈架30之第三樞接部31，使得內連動座51跟驅動單元40之推桿42之間形成同軸樞接；外連動座52之一端藉由兩相對之第三軸件P3樞接於車架固定座20之第二樞接部22，外連動座52之另一端藉由一第四軸件P4樞接於撥鏈架30之第四樞接部32。此外，如第3及4圖所示，外連動座52具有一貫穿頂、底兩面之調整螺孔53。

扭力彈簧60設置於撥鏈架30與內連動座51之間，用以對撥鏈架30提供復位效果。

如第5及6圖所示，緩衝單元70具有一調整螺絲71、一馬達連桿72、一定位彈性件73及一緩衝桿74。調整螺絲71設於外連動座52之調整螺孔53內；馬達連桿72被外連動座52所遮蓋住且具有一第一樞接端722及一第二樞接端724，第一樞接端722樞接於馬達41之外周面，第二樞接端724樞接於撥鏈架30之第四樞接部32，此外，馬達連桿72在第一、第二樞接端722、724之間設有兩相對之凸部726與一穿設於兩凸部726之銷件75，由銷件75形成一定位部；定位彈性件73(在此以扭力彈簧為例)套設於一穿設於外連動座52之定位柱76，使得定位彈性件73被外連動座52給遮蔽住，定位彈性件73之一端抵接於調整螺絲71之底端；緩衝桿74藉由一第五軸件P5樞設於外連動座52且被外連動座52給遮蔽住，緩衝桿74具有一定位端742與一受抵端744，定位端742具有一卡槽746，緩衝桿74藉由卡槽746卡接於馬達連桿72之定位部(亦即銷件75)，受抵端744抵接於定位彈性件73之另一端，使得緩衝桿74能藉由定位彈性件73之力量而保持跟馬達連桿72卡接在一起。

由上述結構可知，假設要將撥鏈架30的位置從後鏈輪14之小齒盤切換至後鏈輪14之大齒盤時，首先啟動馬達41，馬達41會驅使推桿42開始伸長，如第6及7圖所示，在推桿42伸長的過程中會帶動內連動座51相對車架固定座20順時鐘偏轉。在內連動座51順時鐘偏轉的過程中，一方面會往內推動撥鏈架30，接著撥鏈架30會往內推動外連動座52，使外連動座52連同緩衝桿74一起產生順時鐘偏轉，此時的扭力彈簧60會藉由內連動座51與撥鏈架30之間的相對偏轉而蓄積彈性回復力，另一方面，內連動座51會拉動推桿42來迫使整個驅動單元40產生順時鐘方向的偏轉，在驅動單元40順時鐘偏轉的過程中，馬達連桿72會跟著馬達41一起偏轉，接著馬達連桿72會藉由與撥鏈架30之間的樞接關係往內推動撥鏈架30，使撥鏈架30完成位置的切換，此時的緩衝桿74跟馬達連桿72之間保持在卡接狀態。

假設要將撥鏈架30的位置從後鏈輪14之大齒盤切換至後鏈輪14之小齒盤時，如第6及7圖所示，先讓馬達41以反轉方式啟動，使馬達41驅動推桿42開始縮短，在推桿42縮短的過程中會帶動內連動座51相對車架固定座20逆時鐘偏轉，在內連動座51逆時鐘偏轉的過程中，一方面會往外推動撥鏈架30，接著撥鏈架30會往外推動外連動座52，使外連動座52連同緩衝桿74一起產生逆時鐘偏轉，此時的扭力彈簧60會藉由本身之彈性回復力幫助撥鏈架30進行位置的切換，另一方面，內連動座51會推動推桿42來迫使整個驅動單元40產生逆時鐘方向的偏轉，在驅動單元40逆時鐘偏轉的過程中，馬達連桿72會跟著馬達41一起偏轉，使馬達連桿72藉由與撥鏈架30之間的樞接關係往外推動撥鏈架30，讓撥鏈架30完成位置的切換，此時的緩衝桿74跟馬達連桿72之間保持在卡接狀態。

一旦馬達41所受到外力撞擊大於馬達連桿72之卡槽746與緩衝桿74之定位部(亦即銷件75)之間的卡接力量時，緩衝桿74之卡槽746會脫離馬達連桿72之定位部(亦即銷件75)，使整個驅動單元40以第一軸件P1為軸心產生偏轉，如第8圖所示，如此便能降低外力對驅動單元40的直接衝擊而達到良好的緩衝效果。在外力解除之後，只要克服定位彈性件73施以緩衝桿74的頂抵力量，讓馬達連桿72與緩衝桿74再度形成卡接即可重新開始進行變速操作。

此外，緩衝桿74之定位端742設有一鄰接於卡槽746之第一斜面77，使緩衝桿74之定位端742能沿著第一斜面77讓卡槽746跟緩衝桿74之定位部(亦即銷件75)順利分開。在相同的原理之下，當馬達連桿72與緩衝桿74分開之後，為了減少緩衝桿74在樞轉時的阻力，緩衝桿74之外周緣設有一第二斜面78，緩衝桿74藉由第二斜面78推抵馬達連桿72之定位部(亦即銷件75)而產生樞轉。

最後需要補充說明的是，馬達連桿72與緩衝桿74之間可以根據實際需要來調整卡接力量的大小，在調整時使用一手工具(如螺絲起子)轉動調整螺絲71，使調整螺絲71增加或釋放對定位彈性件73的頂抵力量，進而讓馬達連桿72與緩衝桿74之間的卡接力量能夠進一步獲得調整。

綜上所陳，本創作之後變速器10藉由馬達連桿72與緩衝桿74的卡接配置來取代先前技術當中所使用的定位銷與定位槽，不但可以解決定位銷與定位槽之間所產生的間隙問題，還可以讓結構配置方面可以有效地簡化來達到降低結構複雜度的效果。

10‧‧‧電子後變速器
12‧‧‧車架
14‧‧‧後鏈輪
20‧‧‧車架固定座
21‧‧‧第一樞接部
22‧‧‧第二樞接部
30‧‧‧撥鏈架
31‧‧‧第三樞接部
32‧‧‧第四樞接部
40‧‧‧驅動單元
41‧‧‧馬達
42‧‧‧推桿
P1‧‧‧第一軸件
50‧‧‧連動單元
51‧‧‧內連動座
52‧‧‧外連動座
P2‧‧‧第二軸件
P3‧‧‧第三軸件
P4‧‧‧第四軸件
53‧‧‧調整螺孔
60‧‧‧扭力彈簧
70‧‧‧緩衝單元
71‧‧‧調整螺絲
72‧‧‧馬達連桿
722‧‧‧第一樞接端
724‧‧‧第二樞接端
726‧‧‧凸部
73‧‧‧定位彈性件
74‧‧‧緩衝桿
742‧‧‧定位端
744‧‧‧受抵端
746‧‧‧卡槽
75‧‧‧銷件
76‧‧‧定位柱
P5‧‧‧第五軸件
77‧‧‧第一斜面
78‧‧‧第二斜面

第1圖為習用電子後變速器的平面圖。                 第2圖為習用電子後變速器的平面圖，主要顯示定位銷與定位槽相互脫卡的狀態。            第3圖為本創作之電子後變速器的外觀立體圖。                 第4圖為本創作之電子後變速器另一視角的外觀立體圖。                 第5圖為本創作之電子後變速器所提供之緩衝單元的立體分解圖。                 第6圖為本創作之電子後變速器的平面圖，主要顯示推桿尚未伸長的狀態。                 第7圖類同於第6圖，主要顯示推桿在伸長後的狀態。                 第8圖類同於第6圖，主要顯示緩衝桿與馬達連桿之間形成脫卡狀態。

10‧‧‧電子後變速器

12‧‧‧車架

14‧‧‧後鏈輪

20‧‧‧車架固定座

30‧‧‧撥鏈架

41‧‧‧馬達

50‧‧‧連動單元

51‧‧‧內連動座

52‧‧‧外連動座

Claims (6)

1. 一種自行車之電子後變速器，包含有： 一車架固定座，具有一第一樞接部與一鄰接於該第一樞接部之第二樞接部； 一撥鏈架，具有一第三樞接部與一鄰接於該第三樞接部之第四樞接部； 一驅動單元，具有一馬達與一推桿，該推桿可沿本身之軸向移動地設於該馬達，該推桿之一端位於該馬達內，該推桿之另一端位於該馬達外且樞接於該撥鏈架之第三樞接部； 一連動單元，具有一內連動座與一外連動座，該內、外連動座分別位於該驅動單元之馬達的內、外兩側，該內連動座之一端樞接於該車架固定座之第一樞接部，該內連動座之另一端樞接於該撥鏈架之第三樞接部，該外連動座之一端樞接於該車架固定座之第二樞接部，該外連動座之另一端樞接於該撥鏈架之第四樞接部；以及  一緩衝單元，具有一馬達連桿、一定位彈性件與一緩衝桿，該馬達連桿具有一第一樞接端、一第二樞接端及一位於該第一、第二樞接端之間之定位部，該第一樞接端樞接於該驅動單元之馬達，該第二樞接端樞接於該撥鏈架之第四樞接部，該定位彈性件設於該連動單元之外連動座內，該緩衝桿樞設於該連動單元之外連動座內且具有一定位端與一受抵端，該定位端可分離地卡接於該馬達連桿之定位部，該受抵端抵接於該定位彈性件。
2. 如請求項1所述之自行車之電子後變速器，其中該馬達連桿具有兩相對之凸部與一穿設於該兩凸部之銷件，該銷件形成該定位部，該緩衝桿之定位端具有一卡槽，該卡槽可分離地卡接於該銷件。
3. 如請求項2所述之自行車之電子後變速器，其中該緩衝桿之定位端具有一鄰接該卡槽之第一斜面，當該卡槽卡接於該銷件時，該銷件抵接於該第一斜面。
4. 如請求項2所述之自行車之電子後變速器，其中該緩衝桿之定位端的外周緣具有一第二斜面，該緩衝桿藉由該第二斜面推抵於該馬達連桿之定位部而產生樞轉。
5. 如請求項1所述之自行車之電子後變速器，其中該外連動座更具有一調整螺孔，該緩衝單元更具有一調整螺絲與一定位柱，該調整螺絲螺合於該調整螺孔內，該定位彈性件套設於該定位柱，該定位彈性件之一端抵接於該緩衝桿之受抵端，該定位彈性件之另一端抵接於該調整螺絲。
6. 如請求項1所述之自行車之電子後變速器，更包含有一復位彈性件，該復位彈性件設於該撥鏈架與該內連動座之間。