TWI849747B - 自行車之後變速器 - Google Patents

Abstract

一種自行車之後變速器，包含有：一基座，固定於一自行車之一車架；一活動件，以可活動的方式連接於該基座；該活動件具有一殼體及一主軸，該殼體內部具有一容槽；該主軸設於該容槽中；一導輪組件，樞設於該活動件之該主軸；一阻尼件，設於該活動件之該容槽中並連接於該主軸，以隨該導輪組件同步轉動；以及一阻力施加元件，設於該活動件之該容槽中並抵靠於該阻尼件；其中，該阻力施加元件在該導輪組件轉動後可施予該阻尼件一摩擦阻力。

Description

自行車之後變速器

本發明係與自行車的後變速器有關，特別是指一種可降低導輪組件於單向擺動之擺幅的自行車之後變速器。

按，現今一般自行車常會在後鏈輪的位置配置一後變速器，藉由撥動鏈條使其在鏈輪之間移動，以改變自行車的傳動效率。習用的一種後變速器主要包含有一固定件、一連桿組件、一移動件及一導輪組件。該固定件係固定於車架上；該連桿組件樞接於該固定件，通常以四連桿的形式作動；該移動件樞接於該連桿組件，受該連桿組件驅動而移動；該導輪組件具有至少一導輪嚙合於鏈條，同時樞接於該移動件，可受該移動件驅動而移動，進而改變鏈條與鏈輪的相對位置。

然而，當騎乘一配置有習用後變速器的自行車行經顛簸路面時，例如路面不平整，導輪組可能會因過度晃動或震動，使其擺幅過大而影響到鏈條與鏈輪間的嚙合，甚至是產生鏈條掉鏈的情形；亦或者是當導輪組受外力拉動，在外力解除後，扭力彈簧的扭力帶動導輪組件快速回彈，亦會使得導輪組件過度晃動或震動，使其擺幅過大而影響到鏈條與鏈輪間的嚙合，甚至是產生鏈條掉鏈的情形。因此，如何有效降低導輪組件回彈的擺幅以減少掉鏈的風險，是相關領域中之業者與研發人員亟待解決的問題之一。

本發明的主要發明目的在於提供一種自行車之後變速器，其可以降低導輪組件單向的擺幅，進而減少鏈條掉鏈的風險。

為達成上述之發明目的，本發明所提供之一種自行車之後變速器，包含有：一基座，固定於一自行車之一車架；一活動件，以可活動的方式連接於該基座；該活動件具有一殼體及一主軸，該殼體內部具有一容槽；該主軸設於該容槽中；一導輪組件，樞設於該活動件之該主軸；一阻尼件，設於該活動件之該容槽中並連接於該主軸，以隨該導輪組件同步轉動；以及一阻力施加元件，設於該活動件之該容槽中並抵靠於該阻尼件；其中，該阻力施加元件在該導輪組件轉動後可施予該阻尼件一摩擦阻力。

在一實施例中，該阻尼件具有一第一棘齒件及一第二棘齒件；該第一棘齒件設於該容槽中，一端具有複數個第一棘齒；該第二棘齒件連接於該主軸並隨該主軸轉動，一端具有複數個第二棘齒，對應於該等第一棘齒；當該第二棘齒件隨該主軸沿一正向轉動時，該等第二棘齒相對該等第一棘齒滑動，使該第一棘齒件不隨其轉動；當該第二棘齒件隨該主軸沿一反向轉動時，該等第二棘齒嚙合於該等第一棘齒，使該第一棘齒件被該第二棘齒件帶動而轉動。

在一實施例中，該主軸具有相連接之一圓形段及一方形段；該第一棘齒件之軸向內部具有一圓形孔，供該圓形段貫穿使該第一棘齒件套設於該圓形段周圍；該第二棘齒件之軸向內部具有一方形孔，供該方形段貫穿使該第二棘齒件套設於該方形段周圍。

在一實施例中，該阻力施加元件概呈環形，套設於該第一棘齒件周圍，並抵靠於該容槽之內壁面；當該第一棘齒件被帶動而轉動時，該阻力施 加元件與該第一棘齒件形成相對運動，據以產生該摩擦阻力作用於該第一棘齒件。

在一實施例中，該阻力施加元件之周向具有二彼此相對之開放端，該阻力施加元件更具有一溝槽，位於該二開放端之間。

在一實施例中，該阻力施加元件之外徑沿軸向一端朝另一端的方向漸縮。

在一實施例中，該活動件更具有一開口，位於該活動件相對於該導輪組件之一側，並連通至該容槽；其中該容槽之內徑沿該開口朝該導輪組件的方向漸縮；使該阻力施加元件之外壁面貼合該容槽之內壁面。

在一實施例中，該阻尼件具有一固定件設於該活動件之該容槽中，一端抵靠於該阻力施加元件，用以防止該阻力施加元件沿該主軸之軸向移動。

在一實施例中，該固定件具有一底面及沿該底面之周向垂直延伸之一環面，且該底面與該環面共同圈圍出一容置空間，供容置該第二棘齒件；該阻尼件更具有一彈性件，設於該固定件與該第二棘齒件之間，兩端分別抵靠於該底面及該第二棘齒件；該彈性件用以提供該第二棘齒件一彈力，使該第二棘齒件產生朝接近該第一棘齒件之方向移動的趨勢。

在一實施例中，該固定件之外壁面與該容槽之內壁面之間夾一不等於0的夾角。

以下即依本發明所揭示的目的、功效及結構組態，舉出較佳實施例，並配合圖式詳細說明。

10:基座

20:活動件

21:殼體

210:容槽

211:開口

22:主軸

220:連接段

221:抵靠段

222:圓形段

223:方形段

224:固定孔

23:蓋片

230:導槽

30:導輪組件

32:導輪

40:阻尼件

41:第一棘齒件

410:圓形孔

411:第一棘齒

42:第二棘齒件

420:方形孔

421:第二棘齒

43:固定件

430:底面

431:環面

432:容置空間

433:穿孔

434:螺絲

44:彈性件

50:阻力施加元件

51:開放端

52:溝槽

第1圖為本發明一較佳實施例的立體圖。

第2圖為本發明一較佳實施例的局部分解圖。

第3圖為本發明一較佳實施例的剖視圖。

第4圖為本發明一較佳實施例的示意圖，顯示該主軸正向轉動的狀態。

第5圖為本發明一較佳實施例的示意圖，顯示該主軸反向轉動的狀態。

本發明之一較佳實施例所提供之一後變速器係安裝於一自行車之一車架，相鄰於其後輪一側的複數個鏈輪並連接於一鏈條，用以控制該鏈條在該等鏈輪之間移動，以改變該自行車之傳動效率。請參閱第1圖至第3圖所示，該後變速器主要包含有：一基座10、一活動件20、一導輪組件30、一阻尼件40及一阻力施加元件50。其中：該基座10係固定於該自行車之該車架。該活動件20一端係以可活動的方式連接於該基座10，其包含一連桿機構，可受一外力驅動(例如變速線拉動)而相對該基座10進行連桿運動。該導輪組件30一端樞設於該活動件20，並可被該活動件20之該連桿機構帶動而沿接近或遠離該等鏈輪的方向移動，且在移動的同時。該導輪組件30具有二相距一預定距離的導輪32，該二導輪32分別嚙合於該鏈條，當該鏈條在該等鏈輪之間移動時，該導輪組件30亦會沿一軸向進行一正向轉動或一反向轉動，同時受該活動件20中的一扭力彈簧(圖未示)之彈力驅動而持續提供該鏈條一張力，使鏈條不會因為過鬆而掉鏈。

其中，該活動件20具有一殼體21、一主軸22及一蓋片23。該殼體21之軸向內部具有一容槽210，該殼體21更具有一開口211，位於該活動件相對於 該導輪組件30之一側並連通至該容槽210中，其中該容槽210之內徑沿遠離該開口211的方向漸縮，形成一傾斜且概呈錐狀的內壁面結構。該主軸22為一桿狀構件，穿設於該殼體21之該容槽210中，一端樞接於該導輪組件30。具體而言，該主軸22具有一連接段220、一抵靠段221、一圓形段222及一方形段223。該連接段220係透過一鎖固件連接於該導輪組件30，使該導輪組件30與該主軸22可同步轉動。該抵靠段221概呈圓盤狀，一側抵靠於該容槽210之底面。該圓形段222概呈圓柱狀，一端連接於該抵靠段221，另一端自該抵靠段221之一端延伸。該方形段223概呈方形柱狀，一端連接於該圓形段222，另一端自該圓形段222遠離該抵靠段221之一端延伸，且該主軸22更具有一固定孔224，沿軸向貫穿該方形段223遠離該圓形段222之一端。在另一實施例中，該方形段亦可根據需求改變為任意非圓形之形狀。該蓋片23係為一圓形片體，設於該殼體21之該開口211外，用以防止外界物體進入該容槽210中。其中該蓋片23之周向設有複數個沿其軸向延伸之導槽230。

該阻尼件40係設於該殼體21之該容槽210中，以可活動的方式連接於該導輪組件30並隨該導輪組件30轉動。具體而言，該阻尼件40包含一第一棘齒件41、一第二棘齒件42、一固定件43及一彈性件44。該第一棘齒件41為一中空的圓管狀構件，其中樣具有一圓形孔410對應於該主軸22之該圓形段222，供該圓形段222貫穿，使該第一棘齒件41一端抵靠於該主軸22之該抵靠段221，另一端設有複數個第一棘齒411。其中，該第一棘齒件41雖然套設於該主軸22，但不隨該主軸22轉動。該第二棘齒件42為一圓管狀構件，其中央具有一方形孔420，對應於該方形段223，供該方形段223貫穿使該第二棘齒件42連接於該主軸22，可與該主軸22同步轉動。該第二棘齒件42面向該第一棘齒件41之一側設有複數個第二棘齒 421，對應於該等第一棘齒411。該固定件43為一蓋狀構件，具有一底面430及一沿該底面430之周向垂直延伸之環面431，該底面430抵靠於該主軸22之該方形段223之一端，該環面431遠離該底面430之一端係抵靠於該阻力施加元件42，且該底面430與該環面431共同圈圍出一容置空間432，供容置該第二棘齒件42。其中，該固定件43之該環面431與該容槽210之內壁面之間夾一不等於0的夾角。該固定件43於該底面430上更設有一穿孔433，對應於該主軸22之該固定孔224，供一螺絲434貫穿該穿孔433與該固定孔224以將該固定件43固定於該主軸22。該彈性件44設於該固定件43之該容置空間432，兩端分別抵靠於該固定件43之該底面430與該第二棘齒件42，用以提供該第二棘齒件42一彈力，使該第二棘齒件42產生朝接近該第一棘齒件41方向移動的趨勢。

該阻力施加元件50設於該殼體21之該容槽210中，並抵靠於該第一棘齒件41，用以在該第一棘齒件41轉動時提供一摩擦阻力。在本實施例中，該阻力施加元件50概呈環形，其外徑由軸向一端朝另一端漸縮，套設於該第一棘齒件41之周向外側，並抵靠於該容槽210之內壁面。該阻力施加元件50之外側面具有二開放端51，且該阻力施加元件更具有一溝槽52位於該二開放端51之間，沿該阻力施加元件50之軸向延伸，使該阻力施加元件50概呈C形。藉此，該阻力施加元件50可以沿藉由壓緊該二開放端51使該溝槽52產生一定程度上的變形，在變形後改變該阻力施加元件50位於該容槽210中之深度，藉以調整施予該第一棘齒件41之該摩擦阻力。另外，該阻力施加元件50一端抵靠於該固定件43之該環面431，被該固定件43定位而無法沿該主軸22之軸向移動，僅能相對該第一棘齒件41轉動。

根據上述結構組態，本發明所提供之自行車之後變速器其實際操作應用如下：請參閱第4圖所示，在騎乘中，當該主軸22被該導輪組件30帶動而正向轉動時，由於該第二棘齒件42連接於該主軸22，因此亦會被帶動而同步轉動。此時，該第二棘齒件42之該等第二棘齒421會相對該第一棘齒件41之該等第一棘齒411滑動，使該第二棘齒件42朝接近該固定件43之該底面430的方向移動並與該第一棘齒件41分離，在分離後又會被該彈性件44推抵而重新接近該第一棘齒件41，因此該第二棘齒件42會在該等第二棘齒421相對該等第一棘齒411滑動的情形下持續相對該第一棘齒件41轉動。在這種狀況下，該第一棘齒件41不會被該第二棘齒件42帶動而轉動，使其不會與該阻力施加元件50產生相對運動，亦不會產生任何摩擦阻力。因此在該導輪組件30正向轉動的時候不會受到阻力影響。

另一方面，請參閱第5圖所示，當該主軸22反向轉動時，該第二棘齒件42會被帶動而同步沿反向轉動。此時，該第二棘齒件42之該等第二棘齒421嚙合於該第一棘齒件41之該等第一棘齒411，使該第一棘齒件41連接於該第二棘齒件42。在這種狀況下。該第一棘齒件41會被該第二棘齒件42帶動而沿反向轉動，形成單向帶動的狀態。當該第一棘齒件41轉動時，由於該阻力施加元件50套設於該第一棘齒件41外側，因此該阻力施加元件50之內壁面與該第一棘齒件41之外壁面之間因相對運動而形成該摩擦阻力，同時該固定件43會防止該阻力施加元件50因轉動而脫離該容槽210。藉由該阻尼件40與該阻力施加元件50所產生之摩擦阻力，使該導輪組件30在反向轉動時會受到阻力影響而明顯減少其擺幅，藉此在顛簸路面騎乘時，本發明可有效降低該導輪組件30因自行車晃動導致擺幅過大而掉鏈的情況發生。

綜上所述，本發明所提供之自行車之後變速器，藉由該阻尼件提供單向的摩擦阻力，使該導輪組件在受到外力影響(路面顛簸、扭力彈簧快速回彈)而反向擺動時，能有效降低該導輪組件的擺幅，進而減少鏈條掉鏈的風險，相對而言提供了更安全的騎乘體驗。

上述實施例僅為例示性說明本發明之技術及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技術人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化，因此本發明之權利保護範圍應如後所述之申請專利範圍。

10:基座

20:活動件

21:殼體

30:導輪組件

32:導輪

Claims (9)

1. 一種自行車之後變速器，包含有：一基座，固定於一自行車之一車架；一活動件，以可活動的方式連接於該基座；該活動件具有一殼體及一主軸，該殼體內部具有一容槽；該主軸設於該容槽中；一導輪組件，樞設於該活動件之該主軸；一阻尼件，設於該活動件之該容槽中並連接於該主軸，以隨該導輪組件同步轉動；以及一阻力施加元件，設於該活動件之該容槽中並抵靠於該阻尼件；其中，該阻力施加元件在該導輪組件轉動後可施予該阻尼件一摩擦阻力；其中該阻尼件具有一第一棘齒件及一第二棘齒件；該第一棘齒件設於該容槽中，一端具有複數個第一棘齒；該第二棘齒件連接於該主軸並隨該主軸轉動，一端具有複數個第二棘齒，對應於該等第一棘齒；當該第二棘齒件隨該主軸沿一正向轉動時，該等第二棘齒相對該等第一棘齒滑動，使該第一棘齒件不隨其轉動；當該第二棘齒件隨該主軸沿一反向轉動時，該等第二棘齒嚙合於該等第一棘齒，使該第一棘齒件被該第二棘齒件帶動而轉動。
2. 如請求項1所述之自行車之後變速器，其中該主軸具有相連接之一圓形段及一方形段；該第一棘齒件之軸向內部具有一圓形孔，供該圓形段貫穿使該第一棘齒件套設於該圓形段周圍；該第二棘齒件之軸向內部具有一方形孔，供該方形段貫穿使該第二棘齒件套設於該方形段周圍。
3. 如請求項1所述之自行車之後變速器，其中該阻力施加元件概呈環形，套設於該第一棘齒件周圍，並抵靠於該容槽之內壁面；當該第一棘齒件 被帶動而轉動時，該阻力施加元件與該第一棘齒件形成相對運動，據以產生該摩擦阻力作用於該第一棘齒件。
4. 如請求項3所述之自行車之後變速器，其中該阻力施加元件之周向具有二彼此相對之開放端，該阻力施加元件更具有一溝槽，位於該二開放端之間。
5. 如請求項3所述之自行車之後變速器，其中該阻力施加元件之外徑沿軸向一端朝另一端的方向漸縮。
6. 如請求項5所述之自行車之後變速器，其中該活動件更具有一開口，位於該活動件相對於該導輪組件之一側，並連通至該容槽；其中該容槽之內徑沿該開口朝該導輪組件的方向漸縮；使該阻力施加元件之外壁面貼合該容槽之內壁面。
7. 如請求項1所述之自行車之後變速器，其中該阻尼件具有一固定件設於該活動件之該容槽中，一端抵靠於該阻力施加元件，用以防止該阻力施加元件沿該主軸之軸向移動。
8. 如請求項7所述之自行車之後變速器，其中該固定件具有一底面及沿該底面之周向垂直延伸之一環面，且該底面與該環面共同圈圍出一容置空間，供容置該第二棘齒件；該阻尼件更具有一彈性件，設於該固定件與該第二棘齒件之間，兩端分別抵靠於該底面及該第二棘齒件；該彈性件用以提供該第二棘齒件一彈力，使該第二棘齒件產生朝接近該第一棘齒件之方向移動的趨勢。
9. 如請求項7所述之自行車之後變速器，其中該固定件之外壁面與該容槽之內壁面之間夾一不等於0的夾角。

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