CN101767626B - 自行车用前变速器 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种自行车用前变速器，当该前变速器的链条导引元件往自行车车宽内侧方向移动时，由自行车前方观视，前述链条导引元件一边往顺时针方向旋转一边移动，当前述链条导引元件往自行车车宽外侧方向移动时，由自行车前方观视，前述链条导引元件一边往逆时针方向旋转一边移动。本发明提供的自行车用前变速器即使在爬坡时于链条施加有很大的扭力，也能大幅提高在链轮中，链条自大径齿轮往中径齿轮、及自中径齿轮往小径齿轮的变速性能。

Description

自行车用前变速器

技术领域

本发明有关于一种自行车用前变速器，尤其是指一种能大幅提升链条自大径齿轮往中径齿轮、及自中径齿轮往小径齿轮的变速性能的自行车用前变速器。

背景技术

目前，具有变速器的自行车是以自行车的前链轮设有3个齿轮、及在后方的自由轮设有7～9个齿轮的制品为主流，并在前方设前变速器，后方设后变速器，以利用操作前变速器或后变速器进行选择链条绕设在前链轮或后链轮的某一个齿轮上，以此来改变前链轮与后链轮间的齿轮比而达到变速的效能。

而前变速器及后变速器的操作方式，主要是通过操作具有时动机构的变速杆，使该前变速器或后变速器往自行车车宽方向移动，使链条的挂设位置改变，进而变更前链轮与后链轮间的齿轮比。

此外，有业者为了提高前变速器及后变速器的齿轮变速性，针对齿轮的形状进行改进，期望以此提高变速性能，尤其后侧的变速性能即使在爬坡中于链条施加很大扭力时，愈变速则变速性能愈提高。

但是，前侧的变速性能是愈向上变档(即指链条从小径齿轮侧朝大径齿轮侧换挂链条)就愈无法提高，尤其当爬坡时，会有很大的扭力施加在链条上，因此欲通过操作变速杆使前变速器连动前述链条往自行车车宽方向移动，以企图强制变速时，有时候仍会发生无法变速的情况。

而且如上所述，目前的变速杆几乎都具有时动机构，无法微调(亦即过度变速)，所以只要施加有很大的扭力，任何时间皆会有无法变速的情况。

为了解决这种状况，申请人曾在2007年3月2日提出公开号第200836971号“自行车用前变速***”中国台湾发明申请案，该发明专利申请案虽然对于自小径齿轮往中径齿轮、及自中径齿轮往大径齿轮的变速性能有所改善，但是仍无法提高自大径齿轮往中径齿轮、及自中径齿轮往小径齿轮的变速性能。

发明内容

有鉴于上述情形，本发明所要解决的技术问题是提供一种自行车用前变速器，即使在爬坡时于链条施加有很大的扭力，也能大幅提高在链轮中，链条自大径齿轮往中径齿轮、及自中径齿轮往小径齿轮的变速性能。

为了达成上述目的，本发明提供的一种自行车用前变速器，通过一连动机构带动一链条导引元件在自行车车宽方向移动，该连动机构为一环机构，该环机构包括四个臂元件且相邻的臂元件彼此枢设，使链条导引元件往自行车车宽内侧方向移动，通过故意使臂元件的节距长度不相等，当该前变速器的链条导引元件往自行车车宽内侧方向移动时，由自行车前方观视，前述链条导引元件一边往顺时针方向旋转一边移动，当前述链条导引元件往自行车车宽外侧方向移动时，由自行车前方观视，前述链条导引元件一边往逆时针方向旋转一边移动。

根据上述方案，本发明相对于现有技术的效果是显著的：本发明提供的自行车用前变速器即使在爬坡时于链条施加有很大的扭力，也能大幅提高在链轮中，链条自大径齿轮往中径齿轮、及自中径齿轮往小径齿轮的变速性能。

附图说明

图1为具有变速器自行车的简化示意图。

图2为自自行车前方观得的前变速器示意图。

图3为相对于前变速器的链条经过路径图。

图4为自自行车前方观得的相对于前变速器的链条经过路径图。

图5为自自行车前方观得的相对于前变速器的链条经过路径图。

图6为自行车前方观得的相对于前变速器的链条经过路径图。

图7为本发明与现有制品的比较图。

图8为本发明与现有制品的比较图。

图9为本发明与现有制品的比较图。

主要元件符号说明

1aa，T1aa在链条挂设于前大径齿轮与后小径齿轮时，链条接触及按压的点

1ab，Tlab在链条挂设于前中径齿轮与后小径齿轮时，链条接触及按压的点

1ac，T1ac在链条挂设于前小径齿轮与后小径齿轮时，链条接触的点

1ba，Tlba在链条挂设于前大径齿轮与后大径齿轮时，链条接触及按压的点

1bb，T1bb在链条挂设于前中径齿轮与后大径齿轮时，链条接触及按压的点

1bc，T1bc在链条挂设于前小径齿轮与后大径齿轮时，链条接触及按压的点

1            前变速器            11        链条导引元件

12           环机构              121       臂元件

122          臂元件              123       臂元件

124          臂元件              21        最小径齿轮

22           最大径齿轮          31        大齿轮

32           中齿轮              33        小齿轮

A            链条                B         链条

C            链条                D         链条

E            链条                F         链条

具体实施方式

更进一步而言，本发明通过操作一变速杆(图中未表示)以连动一连动机构，使该连动机构带动一链条导引元件，使该链条导引元件一边位移一边偏转。而利用该链条导引元件一边位移一边偏转的动作模式，使该链条导引元件能提供一个较大的拨触链条的偏移量，进而使该链条导引元件在导引链条变换齿轮以换档变速时，具有更加容易、顺畅的效能。

更具体来说，当链条导引元件往自行车车宽内侧方向移动时，前述链条导引元件，自自行车前方观视，是一边往顺时针方向旋转一边移动，当往自行车车宽外侧方向移动时，前述链条导引元件，自自行车前方观视，是一边往逆时针方向旋转一边移动。

而且为了充分发挥本发明的效果，在自链轮大径齿轮往小径齿轮移动的变速中，设定使链条导引元件旋转超过2.8度为最佳。

以下，参照图面说明本发明的其一较佳实施例，在该实施例中该连动机构为一环机构，且当将环机构的构件节距加以改变时，便能使该链条导引元件作一边位移一边偏转的动作模式，使该链条导引元件能提供一个较大的拨触链条的偏移量。其中：图1为具有变速器自行车的简化示意图；图2为自自行车前方观得的前变速器示意图；图3为相对于前变速器的链条经过路径图；图4～图6为自自行车前方观得的相对于前变速器的链条经过路径图；图7～图9为本发明与现有制品的比较图。

该前变速器1包括一链条导引元件11，该链条导引元件11能通过操纵杆(图中未表示)传动一环机构12，以通过该环机构12连动该链条导引元件11于自行车车宽方向移动及偏摆。

该环机构12包括四个臂元件121～124，其中第一臂元件121至第四臂元件124依序枢接并衔接成环状，至少使其中一对臂元件122及124供另一对臂元件121及123枢设于该其中一对臂元件122及124二端的轴心处的节距长度不相等，使该环机构12除了能连动该链条导引元件11于自行车车宽方向移动外，还能使链条导引元件11产生偏摆运动。

第一臂元件121的节距长度为a1；第三臂元件123的节距长度为a2。第二臂元件122的节距长度为b1；第四臂元件124的节距长度为b2。使a1＞a2，b1＜b2，使链条导引元件11往自行车车宽内侧方向移动时，由自行车前方观视，该链条导引元件11是一边往顺时针方向旋转一边移动，当链条导引元件11往自行车车宽外侧方向移动时，由自行车前方观视，该链条导引元件11则一边往逆时针方向旋转一边移动。

更详细的说明时，图1显示的链条A～C分别绕挂于后链轮的最小径齿轮21与前链轮的大、中、小齿轮31、32、33间，链条D～F分别绕挂于后链轮的最大径齿轮22与前链轮的大、中、小齿轮31、32、33间。图3～图6显示在操作变档的状态下链条A～F与链条导引元件11间的拨触点位置1aa、1ab、1ac、1ba、1bb、1bc。而由图4～图6更能进一步得知，在链条导引元件11往自行车车宽内侧方向移动时，由自行车前方观视，该链条导引元件11是一边往顺时针方向旋转一边移动，当链条导引元件11往自行车车宽外侧方向移动时，由自行车前方观视，该链条导引元件11则一边往逆时针方向旋转一边移动。

以下请参图7～图9及并参考图1，黑点代表以现有前变速器操作变档时，分别绕挂于后链轮的最小径齿轮21与前链轮的大、中、小齿轮31、32、33间以及分别绕挂于后链轮的最大径齿轮22与前链轮的大、中、小齿轮31、32、33间的链条A～F，与链条导引元件11间的拨触点位置Tlaa、Tlab、Tlac、Tlba、Tlbb、Tlbc。空心点则代表本发明的前变速器操作变档时，分别绕挂于后链轮的最小径齿轮21与前链轮的大、中、小齿轮31、32、33间以及分别绕挂于后链轮的最大径齿轮22与前链轮的大、中、小齿轮31、32、33间的链条A～F，与链条导引元件11间的拨触点位置1aa、1ab、1ac、1ba、1bb、1bc。从其位置的对照下，更能显示本发明的前变速器的链条导引元件11因具有偏转顺时针或逆时针旋转能力，使链条导引元件11在拨触链条换档时，能提供较大的拨触链条偏移量，使换档变速的效能更加容易、顺畅。当更详细说明时，在图8中，当将本发明的前变速器与现有技术的前变速器加以比较时，其链条A与链条导引元件11间的拨触点位置1aa与拨触点位置Tlaa间的自行车车宽方向距离即相差0.3805mm；链条E与链条导引元件11间的拨触点位置1bb与拨触点位置Tlbb间的自行车车宽方向距离即相差0.0029mm。当操作变速杆使链条自大径齿轮变速往中径齿轮时，本发明与现有结构相较之下；链条的改变量可增大约0.38mm。在图9中，当将本发明的前变速器与现有技术的前变速器加以比较时，其链条B与链条导引元件11间的拨触点位置1ab与拨触点位置Tlab间的自行车车宽方向距离即相差0.8904mm；链条F与链条导引元件11间的拨触点位置1bc与拨触点位置Tlbc间的自行车车宽方向距离即相差0.0167mm。当操作变速杆使链条自中径齿轮变速往小径齿轮时，本发明与现有结构相较之下；链条的改变量可增大约0.87mm。由此能更加证实，当将环机构的构件节距加以改变时，便能使该链条导引元件作一边位移一边偏转的动作模式，而使该链条导引元件在拨触链条时具备有较大的偏移量。

链条导引元件11的偏摆角度当较小时，则无法发挥效果。因此，最好设定环机构构件的节距，使链条导引元件11自大径齿轮往小径齿轮移动时，偏摆2.8度以上。

上述的环节构仅为使本发明的技术手段能够易于了解，并非限定本发明的连动机构一定为环机构，即在此提出的环机构仅为本发明的连动机构的其中一个较佳的实施例，而任何能够造成该链条导引元件作一边位移一边偏转的动作模式的机构均应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (2)

1.一种自行车用前变速器，其特征是：通过一连动机构带动一链条导引元件在自行车车宽方向移动，该连动机构为一环机构，该环机构包括四个臂元件且相邻的臂元件彼此枢设，使链条导引元件往自行车车宽内侧方向移动，通过故意使臂元件的节距长度不相等，且该链条导引元件往自行车车宽内侧方向移动时，由自行车前方观视，前述链条导引元件一边往顺时针方向旋转一边移动，当链条导引元件往自行车车宽外侧方向移动时，由自行车前方观视，前述链条导引元件一边往逆时针方向旋转一边移动。

2.如权利要求1所述的自行车用前变速器，其特征是：该链条导引元件的旋转角度被设定成旋转超过2.8度。

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