TWI267471B - Rotary control interface module for a gearshift hub of a bicycle - Google Patents

Description

1267471 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域] 本發明係有關於~籍白分*雄士 + 槿紐，#浐一鍤蔣自仃車缓速钯鼓之旋轉控制介面 杈組，尤才日 種將回位彈菩号署於ώ > 土 有組裝方便及維修容易自：車變速花鼓外部具 制介面模組者。易之優點的自行車變速花鼓之旋轉控 【先前技術】 按，隨著 昇，腳踏車已 為休閒運動工 也不斷在腳踏 變速器主要係 不同的鍵輪， 條結合傳動之 構係暴露於外 本身極容易產 將變速結構隱 模組，該變速 (planet)、 (clutch)、換 (hub shell) 器（clutch)產 變速之功效， 幕多也有許多 科技的進步與發展，及國民所得的逐年提 :由=農業社會中的代步工具;=變 i上；了追求更佳的騎乘舒適性，業者 ί上不斷投人研發，以變速器為w，早期之 腳踏車之後輪輪軸外設置多數個直徑大小 ;;藉由-控制器來撥動鏈條來變換與= 鏈輪而達到變速換檔之效果。由於該變速機 界因此在經過長時間的雨淋日曬之後，鏈輪 ^鏽蝕之現象❶因此即有業者研發推出一種 ^後輪花鼓内之變速花鼓之旋轉控制介面 =鼓之旋轉控制介面模組主要係由行星架 行星齒輪（planet pinion)、離合5| ' 檔機構、環齒輪（ring gear )及&鼓殼 所組成，其主要係藉由換檔機構推動離合 生位移，進一步改變動力傳動路徑，而達到 由於該變速花鼓之旋轉控制介面模組之產品 相關前案，因此其詳細作動及變速原理在此 1267471

不再予以贅述。至於換檔機構則大致可以分為直接線性方 向驅動（例如：美國發明專利第5, 928, 1 03號及第 號所揭露之技術），以及將旋轉運動轉換為平 ，動方式（例如：美國發明專利第5,322,487號所揭露 =術），其中，美國發明專利第5, 322, 48了號所揭露之 ^如圖一所示），係將負責提供回彈歸位力量之扭轉 :Spring)Ad又置於變速花鼓内，由於變速花鼓内之 組成零件多、办P弓古 卞搜从 π ^ ^ ^ ^夕二間有限，不僅使得該扭轉彈簧Α之設計受 二:之限制，不僅因此難以得到最佳之彈簀壽命與彈力 Ϊ ί ^ Γ Ϊ ； ! ^ ^A ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ « ^ ^ ，時’必須要先將整個變速花鼓及其内之各個相關零件 彳開’因此造成使用者或維修人員極大之不便與困 【發明内容】 花1 Ϊ : : : Ϊ要目的，係在於提供-種旋轉換檔之變速 利^旋轉方^舐^面模組，該旋轉控制介面模組係可與一 ^機槿、έ 二動離合器作動之自行車變速花鼓一端的換 ^ w ^ m ^ ^ ^奴轉之動力，主要係將習用變速花鼓中 = :之扭轉彈簧改為設置在位於變速花鼓 點者。3 s σ日後維修、更換扭轉彈簧方便性之優 花鼓2 入目的’係在於提供-種旋轉換檔之變速 卫1 面模組，其中，本發明將整個旋轉控制

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介面整合成單一之模組，藉以 本發明之另一目的，係η组裝之功效者。 花鼓之旋轉控制介面模組，ί中，：=轉換檔之變速 姑小之鐵、*从扯 ，、甲糟由將扭轉彈簧由空間 Ξ 4 ΐ ϊ ί" ； ； # f,j f ^ ^& ^ ^ ^ ^ 十的自ί: 到空間的限制’不僅增加該扭轉彈簧 纟’同時也可以使該扭轉彈簧發揮最大之功 效0 >為達到前述之目的，本發明提供一種自行車變速花鼓 之^轉控制介面模組，係固定於自行車之軸心上，與一利 2旋轉方式驅動離合器作動之自行車變速花鼓一端的換檔 機構連結，主要係由導線支撐架、導線轉輪、回位彈簧及 扣件裝置所組成，其中導線支撐架係用以固定一内設有導 ，^，線外殼，導線轉輪其上設有導線槽可供導線纏繞， 可隨著導線的拉動而對軸心轉動，該導線轉輪係與換檔機 構連結帶動’回位彈簧係分別連接固定於導線轉輪與導線 支樓架或扣件裝置上，而扣件裝置則係用以將導線支撐 架、導線轉輪及回位彈簧限定在適當之位置内作動者。 【實施方式】 為使 貴審查委員明瞭本發明之功效與特徵，茲配 合圖式詳細說明如后·· 首先請貴審查委員參間圖二與圖三，其係分別為本 發明之立體分解圖與另一角度之立體組合圖，本發明自行 車變速花鼓之旋轉控制介面模組，係固定於自行車之軸心

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(，xle)l (如圖五所示）上，與一利用旋轉方式驅動離合 器（clutch)作動之自行車變速花鼓一端的換檔機構連結， 主要係由導線支撐架（cable bracket ) 2、導線轉輪 (cable pulley ) 3、回位彈簧（spring ) 4及扣件裝置5 所組成’其中’導線支撐架（cable bracket ) 2上設有可 固定一内設有導線61 (cable)之導線外殼6 (cable casing )的承座21 ;而導線轉輪（cable pulley ) 3，其 上設有導線槽31可供導線61纏繞，可隨著導線61的拉動而 對轴心（axle ) 1轉動，該導線轉輪（cable pulley ) 3係 與變速花鼓7之換檔機構71連結帶動；另外，回位彈簧 (spring ) 4之兩端係分別連接固定於導線轉輪（cable pulley) 3與一不轉動之固定元件上，該不轉動之固定元 件可以是導線支撐架（cable bracket ) 2或是扣件裝置 5，令該導線轉輪（cable pul ley ) 3，隨著導線61的拉動 而對軸心（axle) 1轉動時可以扭轉回位彈簧（spring) 4 並儲存一適當之回復力量；而扣件裝置5，則係用以將導 線支樓架（cable bracket) 2、導線轉輪（cable pulley) 3及回位彈簧（spring) 4限定在適當之位置内作 動，並成為一獨立之模組。 前段所述之結構中，扣件裝置5進一步係由固定座51 及扣環52所組成，其中於軸心（axle ) 1上靠近固定座51 之一側設有至少一平切面11 ’同時在固定座51上設置可與 該具有平切面11之轴心（axle) 1配合的轴孔511，令該固 定座51套設於轴心（ax!e)l上無法轉動’該固定座51可

1267471 五、發明說明（5) 供導線轉輪（cable pulley)3及回位彈簧（spring)4套 設於上而可以自由轉動，而導線支撐架（cable bracket ) 2則係套設於固定座51上而無法轉動，該固定座 5 1上靠近變速花鼓7之一側設有阻擋塊5 1 2，於固定座51上 相對於導線支撐架（cable bracket) 2之外側設有一可供 扣環5 2卡合固定之凹槽5 1 3，藉由前述之結構，本發明係 可依序將導線轉輪（cable pulley )3、回位彈簧 (spring) 4及導線支標架（cable bracket ) 2套設於固 定座51上，最後將扣環52扣合固定於固定座51上所設置凹 槽5 1 3内，利用該固定座51 —側所設的阻擋塊5丨2及扣環5 2 達到將前述回位彈簧（spring4)、導線轉輪（cable pulley) 3及導線支撐架（ca]3ie bracket) 2結合限位之 目的。另一方面藉由前述之結構設計，可將本發明中所述 之結構可以先行予以組裝成一獨立之模組，令組裝人員可 以直接將本發明直接套設於自行車之軸心（ax u ) 1上與 變速钯鼓7結合，相較於習用結構，本發明之結構具有組 裝方便且可藉此大幅節省不必要的人力支出成本。 又’本發明於前述之導線轉輪（cabU puUey ) 3上 進一步設有一固定結構32，該固定結構32係用來將導線61 之一端固定於導線轉輪（cable pu i ley ) 3上，另外，導 線支撐架（cable bracket )2與固定座51之結合方式，主 要係在該固定座51上相對於導線支撐架（cable bracket ) 2之一側設有至少一切面514，同時於導線支撐 架（cable bracket)2上設有可與該切面514配合之貫穿

1267471 五、發明說明（6) 孔22，藉此使該導線支撐架（cable bracket) 2可以套設 於固定座51上設有切面514之位置而無法轉動者。 請 貴審查委員繼續參閱圖三及圖四，其係分別為本 發明與變速花鼓之立體示意圖及本創作與變速花鼓結合之 剖面示意圖，本發明中所提之變速花鼓7，乃是一種具有 可將旋轉運動轉換為平移運動來驅動離合器作動之換檔機 構的變速花鼓，其主要係由軸心（a X1 e) 1、驅動器 (driver) 72、花鼓殼7 3、離合器（clutch )74與至少一組 變速用行星齒輪系75所組成，其中，於該軸心（axie)i上 設有一個以上之滑槽1 2，而驅動器72與花鼓殼73，則可繞 著轴心（axle)l旋轉，另外，變速用行星齒輪系75係藉由 離合器（clutch) 74切換動力輸入輸出路徑以達到變速之目 的，其中，離合器（clutch)74與行星齒輪系74間設有一彈 性元件（spring)76，離合器（clutch)74的移動是由一將旋 轉運動轉換為平移之換檔機構71來作動，此換檔機構71進 一步係由換檔致動器711(shift actuator)及平移套筒 (follower sleeve)712所組成，其中，換檔致動器（shift actuator)711，係套設於轴心（axle)l上，其一端具有一 個以上之螺旋凸輪（cam)713 (如圖六所示），另一端則可 與本發明之導線轉輪（cable pulley ) 3結合帶動；另 外，平移套筒（follower sleeve)712可以套設於軸心 (axle)l之滑槽12上前後平務，其位於離合器（clutch)74 與換檔致動器（shift actuator)711之間，該平移套筒 (follower sleeve)712 相對於換檔致動器（shift

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actuator)711之一側設有可與換檔致動器（shift actuator) 711上螺旋凸輪（cam)713配合之從動件（cam follower Surface)714 (如圖七所示），另一側則與離合 器（clutch) 74接觸，因此當本發明中之導線轉輪（caMe pulley) 3因為導線61的拉動而旋轉時會帶動換檔致動器 (shift actuator)711轉動，此時藉由換檔致動器（shift actuator)711上所設之螺旋凸輪（cam)713接觸並推動平移 套筒（fol lower sleeve) 71 2所設置之從動件（cam follower surface)714達到推動該平移套筒（f〇u〇wer sleeve )712及離合器（clutch )74由低速檔往高速檔方向移 動達到位移換檔之目的。 又本發明中之導線轉輪（cable pulley ) 3與換樓機 構71中換檔致動器（shift actuator)711間之連結帶動方 式，主要係在換檔致動器（shift actuator)711上相鄰於 導線轉輪（cable pul ley ) 3之一側設置凹槽715，同時配 合在導線轉輪（cable pulley)3上相對於前述凹槽715之 位置設置凸塊33，令本發明於組裝後，導線轉輪（cable pul ley ) 3上所設置之凸塊33可以卡入換檔致動器（Shift actuator)711上所設置之凹槽715，達到連結帶動之目的 者。 本發明於前述結構之說明中，該負責連結導線轉輪 (cable pulley ) 3 及導線支撐架（cabie bracket ) 2 之 回位彈簧4係為一扭轉彈簧，另外，本發明為了便於安裝 導線（cable ) 61，因此於該導線轉輪（cabie puiley ) 3

1267471 五、發明說明（8) 上進一步設有一輔助孔（auxiliary hole) 34，令組裝者 於安裝導線（cab 1 e ) 6 1時，可以利用工具插入該辅助孔 (auxi 1 iary hole ) 34内以便順利旋轉導線轉輪（caMe pulley) 3 ° 07則处〜、、、口倂抓％ 3 Μ很 >霄跫的赞現，本發明藉由將 原本設置於習用結構之變速花鼓内部之扭轉彈簧，移到變 速花鼓之外部，同時結合其他元件而成為一個獨立之模 組，不僅可大幅簡化組裝之程序，具有降低生產成本之優 點’而且導線轉輪（cable puUey)及導線支撐架 (cable bracket )兩者可以藉由回位彈簧之壓 持一正確的對位關係，組裝時不需特意旋轉調整，大 減少組裝時間，降低自行車組車廠之作業成本者。 ^ 以上之說明乃本發明之較佳實施例，本發 範圍並不限於本發明所示之實施 斤涵蓋之 之改鐵·甘立丄 心只她例，凡依本發明内容所作 ,八產生之功效與特徵與本發明之實施例類似 且可由熟知該技蓺人員所媸相本 ]類似’並 圍。 L人員所構想者，均屬本發明所涵蓋之範 =上所述，本發明自行車變速花鼓之旋 組，其不僅將整個旋轉控制介 =制"面模 大幅簡化其組裝程序而達到降成個杈組，而可以 結構設置於變速花鼓内部之扭轉彈d效’且其將習用 之本發明中，不但設計空間自 彈力量之回位彈簧發生彈性右日後提供回 員亦可以快速且方便的將本發以其他問題時，維修人 發明拆下而進行維修或更換相 1267471 五、發明說明（9) 關元件，是以其實用性無庸置疑，此外，本發明申請前亦 未曾見於任何刊物或公開場合，其新穎性及進步性毫無疑 慮，誠已符合發明專利法所規定之要件，爰依法呈提發明 專利之申請，尚祈 貴審查委員允撥時間惠予審查，並 早曰賜與專利為禱。

第13頁 1267471 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖一為美國專利第US5, 322, 48 7號之剖面示意圖。 圖二為本發明之立體分解圖。 圖二為本發明另一角度之立體組合圖。 圖四為本發明與變速花鼓之立體示意圖。 Ξ ί ί i ΐ:與變速花鼓結合之剖面示意圖。 aCtuat〇r)之立體圖。 I速化政中換檔致動器（shift 圖七為與本發明配合之變# (follower sleeve)之立體圖速化鼓中平移套筒 1、軸心 12、滑槽 21、承座 3、導線轉輪 32、固定結構 34、輔助孔 5、扣件裝置 511、轴孔 513、凹槽 52、扣環 61、導線 71、換檔機構 圖號之簡單說明： 、、扭轉彈簧 11、平切面 、導線支撐架 22、貫穿孔 31、導線槽 33、凸塊 4、回位彈簧 51、固定座 51 2、阻擋塊 514、切面 6、 導線外殼 7、 變速花鼓

第U頁 1267471 圖式簡單說明 711、換檔致動器 71 3、螺旋凸輪 715 、凹槽 73、花鼓殼 7 5、行星齒輪系 7 1 2、平移套筒 7 1 4、從動件 7 2、驅動器 74、離合器 76、彈性元件

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Claims (1)

1267471 六、申請專利範圍 1 ·一種自行車變速花鼓之旋轉控制介面模組，係固定於自 行車之轴心上，與一自行車變速花鼓—端的換檔機構連 結，主要包括有： 一導線支樓架（cable bracket); 一導線轉輪（cable pul ley )，其上設有導線槽可 供導線纏繞，可隨著導線的拉動而對軸心轉動，該導線 轉輪（cable pulley)係與換檔機構連結帶動； 一回位彈簀（spring )，其兩端係分別連接固定於 導線轉輪（cable pulley)與一其它不轉動元件上； 一扣件裝置，用以將導線支撐架（cable bracket )、導線轉輪（cab 1 e pu 11 ey )及回位彈簧 (spring )限定在適當之位置内作動。 2 ·如申請專利範圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 介面模組，其中，回位彈簧（spr i ng )，其兩端係分別 連接固定於導線轉輪（cable pulley)與導線支撐架 (cable bracket )上 〇 3 ·如申請專利範圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 介面模組，其中，回位彈簧（spring )，其兩端係分別 連接固定於導線轉輪（cable pulley )與扣件裝置上。 4·如申請專利範圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 介面模組，其中，導線轉輪（cable pulley)上設有一 辅助孔（aux i 1 i ary ho 1 e )。 5 ·如申請專利範圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 介面模組，其中，導線轉輪（cable pulley)上設有一

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固定結 6.如申請 介面模 有可固 7·如申請 介面模 構間之 上相對 配合之 8·如申請 介面模 9·如申請 介面模 車架後 構可以 專利範 組，其 定導線 專利範 組，其 連結方 於換檔 凸塊。 專利範 組，其 專利範 組，其 又端之 固定導線之一端。 ΐ第ire車變速花鼓之旋轉控制 Τ导琛支撐架（cable bracket )上今 外殼（Qble casing)之承座者。口又 圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 中導線轉輪（cable pul ley )與換檔機 式，主要係在導線轉輪（cable pulley) 機構上所設凹槽之位置處設有可與該凹槽 圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 中’該回位彈簧係為一旋扭式彈簧。 圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 中，旋轉控制介面模組係位於變速花鼓與 間。 /、 1 〇 ·如申請專利範圍第1項所述自行車變速花鼓之旋轉控制 介面模組，其中，扣件裝置進一步係由固定座及扣環 所組成’該固定座係套設於轴心上無法轉動，該固定 座可供導線轉輪（cable pulley)及回位彈簀 (spring)套設於上而可以自由轉動，而導線支撐架 (cab 1 e bracket )則係套設於固定座上而無法轉動， 該固定座上靠近花鼓之一侧設有阻擋塊，於固定座上 相對於導線支撐架（cable bracket)之外側設有一可 供扣環卡合固定之凹槽者。 11 ·如申請專利範圍第1 〇項所述自行車變速花鼓之旋轉控

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