TW201408537A - 變速器調整機構 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種變速器調整機構，其係用以調整至少一被導引件以一預設方式位移，包括：一中軸，該中軸可繞一中心軸線轉動；一外表面，該外表面係設置於該中軸外側表面，該外表面開設有複數個導引溝，各該導引溝係於二垂直於該中心軸線之平面間依各該被導引件預設位移之路徑而設置，各該導引溝並係用以導引選擇性預設之單一或組合之該些被導引件做不同變化組合之位移；以及一旋轉控制件，該旋轉控制件係連接於該中軸之一端，可與該中軸同步轉動。

Description

變速器調整機構

本發明係關於一種變速器，尤其是關於一種利用於變速系統而能組合控制變速段位之變速器調整機構。

變速器係普遍利用於交通工具之傳動系統中，用以切換齒輪傳動系統之傳動比，藉此以達到增減速或增減扭矩之目的。 特別是關於自行車之變速系統，由於自行車運動在現今社會已成為一種最為風行之休閒活動之一，為了增加騎乘時之舒適性，使騎乘者在不同之地形變化間，仍能夠悠閒且不費力地騎乘，此些自行車通常設有一多段位之變速系統，使能於上坡路段時減輕腳踏之力道，達到輕鬆騎乘之目的。

目前自行車之變速系統，多屬設置於後輪之外變速器，其係利用飛輪直徑之傳動比差異，將鏈條撥移切換至所欲嚙合之飛輪段位，達到變速之目的。此種變速系統，主要是經由一變速纜線拉伸所連接之變速控制器，使其以所預設之位移方式將鏈條撥移至預定之飛輪上。除此之外，為了增加美觀，減輕多段系統其飛輪的體積與重量，並進一步增加變速之段位，中高階之自行車有逐漸以內變速器取代外變速器之趨勢。習知內變速器係設於後輪花轂中，其包括有數組之齒輪傳動機構，常見者係利用行星齒輪系統，藉由複數個行星齒輪系統所產生之傳動比組合，變化出數種之變速段位。

前述習知之內變速器，為達到各行星齒輪系統間之組合轉動，必須藉由一變速調整軸，依其所設定之段位，卡掣其中之一或數個行星齒輪系統的作動，進而達成切換檔位之效果。該 習知變速調整軸上於預定位置設有可選擇性作動之卡掣塊，藉由該變速調整軸之左右橫移，或選擇性的使卡掣塊凸出，使該些卡掣塊能夠卡掣到所欲控制之行星齒輪系統中之齒輪。此種卡掣方式因位移方式有限，且行星齒輪系統之設置複雜，因而所能組合出之變速段位有限。此外，由於該卡掣塊係徑向單邊之制動，常於經久使用後使被制動之齒輪產生偏軸磨損之現象，進而影響相對齒輪間之嚙合密合狀態，使齒輪之使用耐久性不佳。

本發明之目的在於提供一種特殊之變速調控裝置，藉由其轉動即可輕易達成所欲之變速效果，使其在控制傳動上較為簡單且便利。

本發明之次一目的在於提供一種特殊之變速調控裝置，藉由其預定角度之轉動，即可設定變化出多段位之變速效果。本發明之目的在於提供一種特殊之變速調控裝置，藉由其上所設複數個導引溝，可個別或組合，選擇性地控制被引導件，以進一步達到多段位組合變化之目的。

本發明之另一目的在於提供一種特殊之變速調控裝置，藉由導引溝之特殊設計與調整，進一步增加各被引導件間被卡掣之組合方式，大幅增加得變速之段位。

本發明之復一目的在於提供一種特殊之變速調控裝置，藉由其簡單之結構設計，以及較低成本之需求，廣泛應用於各型態之變速系統當中。

為使能以簡單作動即能達到變速之效果，同時大幅增加所能變速之段位，本發明將提供一種用以調整至少一被導引件以 一預設方式位移，進而達成所欲變速效果之變速器調整機構。該變速器調整機構包括：一中軸，該中軸可繞一中心軸線轉動；一外表面，該外表面係設置於該中軸外側表面，該外表面開設有複數個導引溝，各該導引溝係於二垂直於該中心軸線之平面間依各該被導引件預設位移之路徑而設置，各該導引溝並係用以導引選擇性預設之單一或組合之該些被導引件做不同變化組合之位移；以及一或二旋轉控制件，該旋轉控制件係連接於該中軸之一端或二端，可與該中軸同步轉動。

依據本發明之一實施例，其中該中軸係為管狀並設有一通孔，藉以容設一轉軸。

依據本發明之一實施例，其中該旋轉控制件設有一撥槽，該撥槽受調控而使該旋轉控制件轉動時，將連動轉動該中軸及該導引溝，帶動被導引件之位移。

依據本發明之一實施例，其中該被導引件係複數個制動環，該些制動環係套設於該外表面上，各該制動環並設有一循該中心軸線而軸向凸設之齒牙。此外，該制動環並連接有一卡銷，該卡銷係插設於該導引溝中，使能藉由導引溝之位移牽引卡銷，而連帶使制動環位移。

依據本發明之一實施例，其中該外表面上進一步套設有複數個與該些制動環相對應之太陽齒輪，各該太陽齒輪係可轉動地設置於該外表面上之固定位置，且各該太陽齒輪並設有一循該中心軸線而軸向凸設之內齒牙，當該齒牙因該制動環位移而接近該內齒牙時，可與該內齒牙相嚙合而限制該太陽齒輪之轉動。此外，該些制動環其一或其中複數個係沿著預設之該導引溝，以預設之組合方式位移，進而嚙合並限制相對應之該太陽齒輪之轉動，藉以形成不同之調整變化。

依據本發明之一實施例，其中該旋轉控制件進一步連接設置有一調控裝置，藉以調控旋轉控制件之轉動。該調控裝置包括：一旋轉導引件，該旋轉導引件開設有一導槽；一纜線連接器，該纜線連接器相對兩側分別設有一外位移軸銷與一內位移軸銷，該外位移軸銷係可插置於該導槽而於其中滑移，該內位移軸銷則與該撥槽相卡掣，藉由一變速纜線對該纜線連接器之拉引，使該外位移軸銷得沿該導槽滑移，同時使該變速調整機構因該內位移軸銷之拉移而繞一中心軸線轉動；以及一復位彈簧，該復位彈簧設有一固定端與一位移端，該固定端係與該旋轉導引件相連接，而該位移端則與該旋轉控制件相連接，藉以將轉動後之該變速調整機構回復其初始位置。其中，該導槽可沿圓周方向開設，形成一具有預定角度之環形結構。而該旋轉導引件可設有一固定孔，藉以與該復位彈簧之該固定端相連接固定，而變速調整機構所設結合孔，則係與該復位彈簧之該位移端相連接固定。

以下將配合圖式進一步說明本發明的實施方式，下述所列舉的實施例係用以闡明本發明，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

請參閱第一圖，該圖係本發明實施例之示意圖。本發明實施例之變速器調整機構100，包括一中軸10、一外表面20與一旋轉控制件30。外表面20係設於中軸10之外側表面，而該旋轉控制件30則係連接設於中軸10之一端。旋轉控制件30亦可設有二個，而分別接設於中軸10之二端。 中軸10，於本實施例中係一中空管狀體，但並不以此為限。其設有一通孔11，藉以容設一轉軸(圖中未示)，使該變速器調整機構100可套設其外，並循一中心軸線1轉動。

外表面20於本實施例中係設於中軸10管體之表面，其可為一分離之構件而與中軸10相接設，或是與中軸10同一體而為其外部。外表面20上開設有複數個導引溝21，各該導引溝21係於二垂直於該中心軸線1之平面2間依各該被導引件預設位移之路徑而設置。各導引溝21係用以導引選擇性預設之單一或組合之被導引件做不同變化組合之位移，產生變速段位之組合變化。各導引溝21設置時可於外表面20上以穿槽方式設置，或以槽溝方式為之。而其深度則係相對應於將來要插置其中之構件。導引溝21為使插置其中之構件位移滑順，其於轉折處應設有圓弧，使其能平順轉折。

旋轉控制件30，其可僅設有一個，並設於中軸10之一端，惟設有兩個時，能較佳地平順控制中軸10之轉動。旋轉控制件30設有一撥槽31，當其被撥轉時，旋轉控制件30亦隨之轉動，將同時連動轉動中軸10以及外表面20所設之導引溝21，進而帶動被導引件之位移。撥槽31於本實施例中，係呈圓弧內凹狀，但並不以此為限，其可依撥動件之結構相應設置，可為彎形槽溝、孔狀，或甚至是連接、卡掣等結構。

請同時參閱第二圖與第三圖，該二圖分別係本發明第二實施例之示意圖及其作動圖。本發明之變速器調整機構100，其被導引件可為複數個制動環40。該些制動環40係套設於外表面20上，各制動環40同時可設有一循該中心軸線1而軸向凸設之齒牙41。該制動環40並可於所設裝設孔42中連接有一卡銷43，該卡銷43係插設於該導引溝21中。因此當變速器調整機構100轉動時，其所設之導引溝21亦隨之轉動。由於 導引溝21係類似波狀之構形，因此當導引溝21轉動時，卡銷43將帶著制動環40緣此波形路徑移動至所設定之位置。其位移在立體空間上為斜向曲折滑移，但其在具體位移效果上則對制動環40產生左右橫移之效果。

本發明變速器調整機構100之一實施例，可進一步於外表面20上套設有複數個與該些制動環40相對應之太陽齒輪50，各該太陽齒輪50可為複數個行星齒輪系統(圖中未示)分別所設之太陽齒輪，其係可轉動地設置於該外表面20上之固定位置，且各該太陽齒輪50並設有一循該中心軸線1而軸向凸設之內齒牙51。當制動環40之齒牙41因該制動環40位移而接近內齒牙51時，可與內齒牙51相嚙合而限制該太陽齒輪50之轉動。此外，該些制動環40其一或其中複數個可沿著預設之該導引溝21，選擇性地以預設之組合方式位移，進而嚙合並限制相對應太陽齒輪50之轉動。各太陽齒輪50於該內齒牙51之外環處可進一步設有一外齒牙52，用以與行星齒輪系統中之行星齒輪相嚙合，進而控制所設環齒輪之轉動。

如前所述，該些太陽齒輪50可為個別行星齒輪當中之太陽齒輪，因此若能控制該些太陽齒輪，即可同時控制數個行星齒輪系統，達到傳動比交乘之結果，進而大幅增加所能變速之段位。太陽齒輪50亦可為一般齒輪傳動機構中之一傳動齒輪，同樣也能達到其限制轉動之目的。

請參閱第四圖，該圖係本發明第三實施例之分解示意圖。本發明之變速器調整機構100可進一步接設一調控裝置90，藉由其調控轉動，達成變速之目的。調控裝置90可包括一旋轉導引件60、一復位彈簧70與一纜線連接器80。其中，旋轉導引件60、復位彈簧70與纜線連接器80係依序組設，而變速器調整機構100則係接設於纜線連接器80之一側，受其調 控而轉動。調控裝置90亦可設有二個，而分別設於變速器調整機構100之二側。

旋轉導引件60，其形狀並未設有任何之限制，於本實施例中係為圓盤狀。旋轉導引件60以一中心軸線1為軸，沿圓周方向開設一呈環形之導槽61。導槽61所分布之圓周角度並未設有任何之限制，其若為穿透之導槽，則其角度範圍應小於360度，否則該導槽將被切斷分離，此時為考量導槽之堅度，所設角度以300度以下為宜，若材質堅硬度允許，則仍可大於300度，但應於360度以下。另一方面，若該導槽僅為某一深度之延伸凹槽，則該角度則無任何之限制。倘若前述穿透之導槽有一可支撐固定之結構，則同樣無角度之限制。

導槽61之形狀於本實施例係為環狀，但不以此為限，其亦可為平滑之波浪狀或鋸齒狀，或是間隔預設距離或不等距離所形成平滑之波浪狀或鋸齒狀，藉以於變速時設定為某段位之停頓點，更進一步加強其段速定位之準確性。

旋轉導引件60上進一步設有一固定孔62與一軸孔63。固定孔62係為與復位彈簧70相接設，而軸孔63則可穿設一固定軸(圖中未示)，用以固定旋轉導引件60，以避免其隨著纜線連接器80之帶動而轉動。

復位彈簧70，於本實施例中係一預力彈簧，當受有力量拉伸時將產生一形變，而具有一回復原狀之彈力。復位彈簧70於本實施例中於相對兩側分別設有一固定端71與一位移端72，但其設置位置並未設有任何之限制。固定端71係用於固定在旋轉導引件60之固定孔62中，而位移端72則係為與變速器調整機構100之結合孔32相接設。

纜線連接器80，係用於與一變速纜線(圖中未示)相連 接，該變速纜線繞設該纜線連接器80後，進一步延伸至車架手把端之纜線控制器(圖中未示)，藉由其控制拉伸變速纜線，進而帶動纜線連接器80之轉動。纜線連接器80上分別設有一外位移軸銷81與一內位移軸銷82。外位移軸銷81係向外插置於該導槽61中，而該內位移軸銷82則係與被調控之變速器調整機構100相連接，以調控其轉動。外位移軸銷81與內位移軸銷82所設位置與形狀並未設有任何之限制。惟，外位移軸銷81因需於導槽61中滑移，故其形狀應以平滑者為佳，故其可為圓柱狀，而以其柱體處滑移，或是球體、圓弧體狀，以順其滑移，但並不以此形狀為限。

變速器調整機構100中旋轉控制件30所設之撥槽31，係用於與內位移軸銷32相卡掣或固定，使於內位移軸銷32位移轉動時，帶動變速器調整機構100之轉動。

1‧‧‧中心軸線

2‧‧‧平面

10‧‧‧中軸

11‧‧‧通孔

20‧‧‧外表面

21‧‧‧導引溝

30‧‧‧旋轉控制件

31‧‧‧撥槽

32‧‧‧結合孔

40‧‧‧制動環

41‧‧‧齒牙

42‧‧‧裝設孔

43‧‧‧卡銷

50‧‧‧太陽齒輪

51‧‧‧內齒牙

52‧‧‧外齒牙

60‧‧‧旋轉導引件

61‧‧‧導槽

62‧‧‧固定孔

63‧‧‧軸孔

70‧‧‧復位彈簧

71‧‧‧固定端

72‧‧‧位移端

80‧‧‧纜線連接器

81‧‧‧外位移軸銷

82‧‧‧內位移軸銷

90‧‧‧調控裝置

100‧‧‧變速器調整機構

第一圖係本發明實施例之示意圖。

第二圖係本發明第二實施例之示意圖。

第三圖係本發明第二實施例之作動示意圖。

第四圖係本發明第三實施例之示意圖。

1‧‧‧中心軸線

2‧‧‧平面

10‧‧‧中軸

11‧‧‧通孔

20‧‧‧外表面

21‧‧‧導引溝

30‧‧‧旋轉控制件

31‧‧‧撥槽

32‧‧‧結合孔

100‧‧‧變速器調整機構

Claims (14)

1. 一種變速器調整機構，其係用以調整至少一被導引件以一預設方式位移，包括：一中軸，該中軸可繞一中心軸線轉動；一外表面，該外表面係設置於該中軸外側表面，該外表面開設有複數個導引溝，各該導引溝係於二垂直於該中心軸線之平面間依各該被導引件預設位移之路徑而設置，各該導引溝並係用以導引選擇性預設之單一或組合之該些被導引件做不同變化組合之位移；以及一或二旋轉控制件，該旋轉控制件係連接於該中軸之一端或二端，可與該中軸同步轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變速器調整機構，其中該中軸係為管狀並設有一通孔，藉以容設一轉軸。
3. 如申請專利範圍第1項所述之變速器調整機構，其中各該旋轉控制件設有一撥槽，該撥槽受調控而使該旋轉控制件轉動時，將連動轉動該中軸及其該導引溝，帶動被導引件之位移。
4. 如申請專利範圍第1項所述之變速器調整機構，其中該被導引件係複數個制動環，該些制動環係套設於該外表面上，各該制動環並設有一循該中心軸線而軸向凸設之齒牙，該制動環並連接有一卡銷，該卡銷係插設於該導引溝中。
5. 如申請專利範圍第4項所述之變速器調整機構，其中該外表面上進一步套設有複數個與該些制動環相對應之太陽齒輪，各該太陽齒輪係可轉動地設置於該外表面上之固定位置，且各該太陽齒輪並設有一循該中心軸線而軸向凸設之內齒牙，當該齒牙因該制動環位移而接近該內齒牙時，可與該 內齒牙相嚙合而限制該太陽齒輪之轉動。
6. 如申請專利範圍第5項所述之變速器調整機構，其中各該太陽齒輪於該內齒牙之外環處進一步設有一外齒牙。
7. 如申請專利範圍第5項所述之變速器調整機構，其中該些制動環其一或其中複數個係沿著預設之該導引溝，以預設之組合方式位移，進而嚙合並限制相對應之該太陽齒輪之轉動，藉以形成不同之調整變化。
8. 如申請專利範圍第3項所述之變速器調整機構，其中該旋轉控制件進一步連接設置有一調控裝置，藉以調控旋轉控制件之轉動。
9. 如申請專利範圍第8項所述之變速器調整機構，其中該調控裝置包括：一旋轉導引件，該旋轉導引件開設有一導槽；一纜線連接器，該纜線連接器相對兩側分別設有一外位移軸銷與一內位移軸銷，該外位移軸銷係可插置於該導槽而於其中滑移，該內位移軸銷則與該撥槽相卡掣，藉由一變速纜線對該纜線連接器之拉引，使該外位移軸銷得沿該導槽滑移，同時使該變速調整桿因該內位移軸銷之拉移而繞一中心軸線轉動；以及一復位彈簧，該復位彈簧設有一固定端與一位移端，該固定端係與該旋轉導引件相連接，而該位移端則與該旋轉控制件相連接，藉以將轉動後之該變速調整桿回復其初始位置。
10. 如申請專利範圍第9項所述之變速器調整機構，其中該導槽係沿圓周方向開設，形成一具有預定角度之環形結構。
11. 如申請專利範圍第10項所述之變速器調整機構，其中該旋 轉導引件設有一固定孔，藉以與該復位彈簧之該固定端相連接固定。
12. 如申請專利範圍第11項所述之變速器調整機構，其中該變速調整桿設有一結合孔，藉以與該復位彈簧之該位移端相連接固定。
13. 如申請專利範圍第9項所述之變速器調整機構，其中該旋轉導引件設有一固定孔，藉以與該復位彈簧之該固定端相連接固定。
14. 如申請專利範圍第13項所述之變速器調整機構，其中該變速調整桿設有一結合孔，藉以與該復位彈簧之該位移端相連接固定。