TWM607125U - 自行車變速設備之減速機構 - Google Patents

Abstract

本創作是一種自行車變速設備之減速機構，其設置於自行車之動力軸位置，減速機構主要包括：第一鏈輪、第一齒輪、環形齒結構、第二鏈輪及複數第二齒輪，第一鏈輪一側設置第一齒輪且固定於動力軸，第一鏈輪具備第一齒部，環形齒結構穿設於動力軸並位於第一鏈輪一側且界定環齒部，第二鏈輪具備的第二齒部高度鄰近於第一齒部，且第二鏈輪一側設置複數樞接軸，各第二齒輪樞設於樞接軸，且分別嚙合於第一齒輪及環齒部之間，其中各第二齒輪嚙合第一齒輪以受來自動力軸傳送之動力因此第一鏈輪為動力輸入端，具備各第二齒輪的第二鏈輪為動力輸出端，透過第一鏈輪及第二鏈輪在不同轉速下達到改變減速比的目的。

Description

自行車變速設備之減速機構

本創作係一種自行車變速設備，尤指一種自行車變速設備之減速機構。

按，傳統自行車前位在踩踏板位置的鏈輪，使用上為了要變速而會有齒數不同的結構，因此導致鏈輪會有尺寸上的差異，如果要達到較大的減速，最尺寸的鏈輪跟最小尺寸的鏈輪落差會很大，因此導致鏈條爬升不易。

以一般常見三種尺寸的鏈輪為例，在鏈輪尺寸上由大到小的齒數依序為50齒、39齒及30齒，此種組合最大的減速比為30/50=0.6，需要經過39/50=0.78，再降一次才能達到最終0.6的減速比。

為了簡化及順暢鏈條變速過程，且同時兼顧減速比，發展出不同齒數組合，當鏈輪以兩種尺寸為例例時，其齒數組合可為34/50=0.68或36/52=0.69的組合，以34/50的組合而言，50t鏈輪的外徑為208mm，34t鏈輪的外徑為144mm，(208-144)/2=32mm，變速時，撥鏈器需讓鏈條靠摩擦爬升32mm的距離，已經是目前的極限了，所以，無法再有更低的減速比以利爬坡。

而為了達到綿密齒比，所以後輪上的變速目前可以配置到11組，而腳踏板上的鏈輪以50齒向下降，到34齒時內外盤的圓周尺寸已經有慎大的差別，爬升不易，但搭配下來的變速比仍會有多組重複的變速出現，且，無法達到接近1或是小於1的變速比。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

本創作之主要目的在於：各第二齒輪嚙合第一齒輪以受來自動力軸傳送之動力因此第一鏈輪為動力輸入端，具備各第二齒輪的第二鏈輪為動力輸出端，透過第一鏈輪及第二鏈輪在不同轉速下達到改變減速比的目的。

為達上述目的，本創作係一種自行車變速設備之減速機構，其設置於一自行車之動力軸位置，該減速機構包括：一第一鏈輪，其一側設置一第一齒輪且固定於該動力軸，該第一鏈輪具備一第一齒部；一環形齒結構，其穿設於該動力軸並位於該第一鏈輪一側，該環形齒結構界定一環齒部；至少一第二鏈輪，其具備一高度鄰近於該第一齒部之第二齒部，該第二鏈輪一側設置複數樞接軸；及複數第二齒輪，各該第二齒輪分別樞設於樞接軸，且分別嚙合於該第一齒輪及該環齒部之間，其中各該第二齒輪嚙合該第一齒輪以受來自該動力軸傳送之動力。

根據本創作之一實施例，其中該第一齒輪界定一供固定於該動力軸之固定部。

根據本創作之一實施例，其中各該第二齒輪嚙合於該環齒部且依據該第一齒輪轉動方向進行反向自轉，同時各該第二齒輪於該環齒部並沿該環齒部方向進行與該第一齒輪相同方向之公轉移動。

根據本創作之一實施例，其中各該第二齒輪自轉方向與帶動的該第二鏈輪為相反方向。

根據本創作之一實施例，更包括一設置於該自行車且對應於該第二鏈輪之軸承，該軸承內界定一供設置該第一齒輪、該環形齒結構、各該第二齒輪及該動力軸之容置空間。

根據本創作之一實施例，更包括一撥鍊器，其設置於該自行車且靠近該動力軸位置。

根據本創作之一實施例，更包括一鏈條，其穿設於該撥鍊器以及由該撥鍊器選擇鏈結該第一齒部或該第二齒部。

根據本創作之一實施例，其中該環形齒結構更包括一供遮蔽該第一齒輪及各該第二齒輪之罩體。

根據本創作之一實施例，其中該罩體設置一卡固部，該卡固部對應卡合於該自行車位於該動力軸位置設置的一對卡部。

根據本創作之一實施例，其中該第一鏈輪中的該第一齒部界定有複數第一齒體，而該第二鏈輪中的該第二齒部則界定有複數數量與各該第一齒體不同或相同的第二齒體。

1:自行車

10:動力軸

12:對卡部

2:減速機構

20:第一鏈輪

200:第一齒部

2000:第一齒體

21:第一齒輪

210:固定部

22:環形齒結構

220:環齒部

222:罩體

2220:卡固部

23:第二鏈輪

230:第二齒部

2300:第二齒體

232:樞接軸

24:第二齒輪

3:撥鍊器

4:鏈條

5:軸承

50:容置空間

圖1 為本創作較佳實施例之立體示意圖。

圖2 為本創作較佳實施例之立體分解示意圖。

圖3 為本創作較佳實施例之另一角度立體分解示意圖。

圖4 為本創作較佳實施例進行減速運作之使用狀態示意圖。

圖5 為本創作第二種實施例之結構示意圖。

圖6 為圖5進行第二種減速運作之使用狀態示意圖。

以下藉由具體實施例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點及功效。

本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“一”、“兩”、“上”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本創作可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本創作可實施之範疇。

請參閱圖1、圖2及圖3所示，為本創作較佳實施例之立體示意圖、立體分解示意圖及另一角度立體分解示意圖。本創作是一種自行車變速設備之減速機構，主要是設置於自行車1之動力軸10位置，其中減速機構2主 要包括：第一鏈輪20、第一齒輪21、環形齒結構22、第二鏈輪23及複數第二齒輪24，其中第一鏈輪20一側設置第一齒輪21且固定於動力軸10，第一鏈輪20具備第一齒部200，而環形齒結構22則穿設於動力軸10並位於第一鏈輪20一側，環形齒結構22界定有環齒部220，另外第二鏈輪23具備有第二齒部230，第二齒部230高度鄰近於第一齒部200(換言之，第一鏈輪20與第二鏈輪23直徑相近)，且於第二鏈輪23一側設置複數樞接軸232，各樞接軸232則供第二齒輪24樞設且分別嚙合於第一齒輪21及環齒部220之間，其中各第二齒輪24嚙合第一齒輪21以受來自動力軸10傳送之動力。

前述中的第一齒輪21界定有固定部210以供固定於動力軸10，藉此第一齒輪21與動力軸10同步轉動。另外，各第二齒輪24嚙合於環齒部220且依據第一齒輪21轉動方向進行反向自轉，同時各第二齒輪24於環齒部220並沿環齒部220方向進行與第一齒輪21相同方向之公轉移動，此外各第二齒輪24自轉方向與帶動的第二鏈輪23為相反方向。

前述中位於自行車1且靠近動力軸10位置設置有撥鍊器3，撥鍊器3穿設有鏈條4，而鏈條4則由撥鍊器3選擇鏈結第一齒部200或第二齒部230。

前述中的環形齒結構22更包括有罩體222，由罩體222可供遮蔽第一齒輪21及各第二齒輪24，其中罩體222設置有卡固部2220，卡固部2220對應卡合於自行車1位於動力軸10位置設置的對卡部12。

另外，前述中的第一鏈輪20中的第一齒部200界定有複數第一齒體2000，而第二鏈輪23中的第二齒部230則界定有複數數量與各第一齒體2000不同或相同的第二齒體2300。

由上述結構且一併參考圖4所示，為本創作較佳實施例進行減速運作之使用狀態示意圖。本實施例中的第一齒輪21界定有固定部210，由固定部210固定於動力軸10，因此動力軸10轉動時第一齒輪21會同步轉動，而各第二齒輪24主要樞接於第二鏈輪23一側面上設置的樞接軸232，且與第一齒輪21嚙合以受動力軸10連動，當各第二齒輪24嚙合於環齒部220時，主要是依據第一齒輪21的轉動方向進行反向自轉，同時各第二齒輪24於環齒部220並沿環齒部220方向進行與第一齒輪21相同方向之公轉移動，而各第二齒輪24自轉方向與帶動的第二鏈輪23為相反方向。具體而言，當踩踏方向以順時針方向踩踏，動力軸10以順時鐘方向轉動時(參考箭頭方向)，同步轉動的第一齒輪21會帶動各第二齒輪24以逆時針方向進行自轉，由於環形齒結構22為固定設置，因此環齒部220亦為固定位置，而環形齒結構22的固定方式主要在環形齒結構22上設置有罩體222，利用罩體222中設置的卡固部2220與自行車1位於動力軸10位置設置的對卡部12相互干涉固定，進而固定環形齒結構22位置，除此之外，可避免受到使用時外部髒污影響而發生故障。所以各第二齒輪24在自轉的同時則會沿著環齒部220轉動，值得一提的是，逆時針自轉的各第二齒輪23會在環齒部220呈現順時鐘的行徑方向，也就是說，與各第二齒輪24樞接的第二鏈輪23亦會以順時鐘方向轉動。

依據上述結構運作方式，導入具體齒數後能更清楚如何透過上述的減速機構2達到減速目的，當第一鏈輪20中的第一齒部200設定為60個第一齒體2000時也就是60齒，代表自行車1踩踏第一鏈輪20一圈會轉動60齒，而第一齒輪21為30齒代表踩一圈則會轉30齒，各第二齒輪24也是30齒，而環 齒部220齒數為90齒，第二鏈輪23中第二齒部230的第二齒體2300設定為60個，第二齒部230也就是60齒，當動力軸10轉動一圈時第一鏈輪20會轉動一圈60齒，經由上述的結構運作後，對應到第二鏈輪23外側齒輪則會轉動20齒，也就是原本的三分之一圈，由此可知，透過上述中的第一齒輪21、複數第二齒輪24、第二鏈輪23及環形齒結構22內部的齒數比例來調整第二鏈輪23的速率，由於第一鏈輪20與第二鏈輪23的轉速不同，所以即使是第一鏈輪20與第二鏈輪23的齒數相同，仍能達到變速效果。值得一提的是，第一鏈輪20與第二鏈輪23的齒數亦可設計為不相同，其主要能夠提升撥鏈條4的便利性，當需要重踩的情況下，往鏈條3稍為往下則會提升整體順暢度，此外鏈條4主要穿設於撥鍊器3，撥鍊器3可選擇鏈條4鏈結第一齒部200或第二齒部230。

另請一併參考圖5及圖6所示，為本創作第二種實施例之結構示意圖及為圖5進行第二種減速運作之使用狀態示意圖。依照圖1及圖2中的結構，另外在自行車1上設置軸承5，軸承5對應於第二鏈輪23，軸承5內界定一供設置第一齒輪21、環形齒結構22、各第二齒輪24及動力軸10之容置空間50。也就是將第一齒輪21、環形齒結構22及各第二齒輪24結構放置於軸承5中，使得自行車1外觀上看不到任何可變速的機構，但其整體作動方式與圖1-圖3相同，此方式能有效降低受到外在使用環境影響而增加保養頻率或故障的頻率。

由上述各結構可知，各第二齒輪24嚙合第一齒輪21以受來自動力軸10傳送之動力因此第一鏈輪20為動力輸入端，具備各第二齒輪24的第二鏈 輪23為動力輸出端，透過第一鏈輪20及第二鏈輪23在不同轉速下達到改變減速比的目的。

上述實施例僅為例示性說明本創作的原理及其功效，而非用於限制本創作。任何熟悉此項技藝的人士均可在不違背本創作的精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本創作的權利保護範圍，應如後述申請專利範圍所列。

1:自行車

10:動力軸

12:對卡部

2:減速機構

20:第一鏈輪

200:第一齒部

2000:第一齒體

21:第一齒輪

210:固定部

22:環形齒結構

222:罩體

2220:卡固部

23:第二鏈輪

230:第二齒部

2300:第二齒體

232:樞接軸

24:第二齒輪

3:撥鍊器

4:鏈條

Claims (10)

1. 一種自行車變速設備之減速機構，其設置於一自行車之動力軸位置，該減速機構包括：一第一鏈輪，其一側設置一第一齒輪且固定於該動力軸，該第一鏈輪具備一第一齒部；一環形齒結構，其穿設於該動力軸並位於該第一鏈輪一側，該環形齒結構界定一環齒部；至少一第二鏈輪，其具備一高度鄰近於該第一齒部之第二齒部，該第二鏈輪一側設置複數樞接軸；及複數第二齒輪，各該第二齒輪分別樞設於樞接軸，且分別嚙合於該第一齒輪及該環齒部之間，其中各該第二齒輪嚙合該第一齒輪以受來自該動力軸傳送之動力。
2. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，其中該第一齒輪界定一供固定於該動力軸之固定部。
3. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，其中各該第二齒輪嚙合於該環齒部且依據該第一齒輪轉動方向進行反向自轉，同時各該第二齒輪於該環齒部並沿該環齒部方向進行與該第一齒輪相同方向之公轉移動。
4. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，其中各該第二齒輪自轉方向與帶動的該第二鏈輪為相反方向。
5. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，更包括一設置於該自行車且對應於該第二鏈輪之軸承，該軸承內界定一供設置該第一齒輪、該環形齒結構、各該第二齒輪及該動力軸之容置空間。
6. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，更包括一撥鍊器，其設置於該自行車且靠近該動力軸位置。
7. 如請求項6所述之自行車變速設備之減速機構，更包括一鏈條，其穿設於該撥鍊器以及由該撥鍊器選擇鏈結該第一齒部或該第二齒部。
8. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，其中該環形齒結構更包括一供遮蔽該第一齒輪及各該第二齒輪之罩體。
9. 如請求項8所述之自行車變速設備之減速機構，其中該罩體設置一卡固部，該卡固部對應卡合於該自行車位於該動力軸位置設置的一對卡部。
10. 如請求項1所述之自行車變速設備之減速機構，其中該第一鏈輪中的該第一齒部界定有複數第一齒體，而該第二鏈輪中的該第二齒部則界定有複數數量與各該第一齒體不同或相同的第二齒體。

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