專利名稱：自行車的排擋裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車的排擋裝置，特別是涉及一種可于滑行時變速及反向踩踏不會造成掉鏈的自行車的排擋裝置。
一般可變速的自行車于使用者正向踩動腳踏板時，腳踏板連動一齒盤，該齒盤并經(jīng)一鏈條而帶動后車輪的變速齒盤，再由后車輪軸桿及變速齒盤間所設置的單向裝置，使變速齒盤受踏板連動時，單向裝置中由后車輪的軸桿所延伸的簧片，抵制于固設在變速齒盤的單向齒牙座上，帶動后車輪轉動；騎乘者若未踩動腳踏板或反向踩動時，單向裝置的簧片則會自單向齒牙座脫開，使后車輪可單獨轉動，自行車于滑行時，使用者毋須踩動腳踏板，進而可讓腿部得到休息。
雖然一般可變速的自行車可于不踩動或反向踩動腳踏板時，達到使后輪輪單獨轉動的功效，但實用上仍具有下列缺失及待改善1．無法于滑行時變速為使一般變速自行車在滑行的狀態(tài)時，后車輪可與變速齒盤呈脫離狀態(tài)，后車輪與變速齒盤間會設置一單向裝置，并于自行車滑行時，使后車輪單獨轉動。而另一方面，自行車的變速，是以變速器的撥鏈臂改變鏈條套繞于變速齒盤上的位置，所以，當變速器的撥鏈臂在撥動鏈條變換擋位時，變速齒盤、鏈條及腳踏板均必需在轉動的狀態(tài)才得以達成，但是因為設置有單向裝置，自行車在滑行時，變速齒盤、腳踏板及鏈條都自然停止動作，此時降擋，徒然讓撥鏈臂扭曲鏈條，鏈條則歪斜搭掛于變速齒盤，完全無法達到變擋的目的。勉強要在這時換擋，勢必得在滑行甚至減速過程里額外踩踏腳踏板，迫使前齒盤、鏈條與變速齒盤旋轉才行。然而，為換擋而在減速過程里要求提供額外踩踏加速，嚴重違反正常的操作邏輯，相當不合宜。2．容易掉鏈承上所述，使用者在自行車滑行時變擋，撥鏈臂會撥動鏈條，然而因為變速齒盤、腳踏板及鏈條部處在停止狀態(tài)，使得鏈條無法移動，一理使用者在這時反向踩動腳踏板，將會因為鏈條已經(jīng)改變位置、與原來對應的變速齒盤錯開，無法順利帶動變速齒盤轉動，反而讓鏈條呈現(xiàn)松馳情形，要是使用者再持續(xù)反向踩動，鏈條便會產(chǎn)生掉鏈的情形，造成自行車不涌正常運作。
本實用新型的目的在于提供一種可達到于滑行時變速及反向踩踏不會掉鏈功效的自行車的排擋裝置。
依據(jù)上述的目的，本實用新型主要在樞設于車架上的踏板的軸桿與可被踏板連動的前齒盤組間設置有單向裝置，使得軸桿受踏板連帶正向轉動時，可因此單向裝置而連動前齒盤組同向轉動，要是軸桿反向轉動或停止時，也可借此單向裝置而與前齒盤組脫離，如此，當自行車于滑行時，踏板即可與前齒盤組脫離，同時固設于自行車后車輪上的后齒盤組仍可借鏈條而帶動前齒盤組轉動，并由于前齒盤組、鏈條及后齒盤組都持續(xù)動作，使用者仍然可以控制調整器，將鏈條調整至低擋，節(jié)省使用者于下一次踩動踏板加速時的體力耗費，另一方面，使用者反向踩動踏板，也因為踏板已借單向裝置而與前齒盤組脫離，不會造成掉鏈的結果。
下面通過最佳實施例及附圖對本實用新型的自行車的排擋裝置進行詳細說明，附圖中


圖1是本實用新型一較佳實施例的自行車示意圖；圖2是本實用新型一較佳實施例自行車的單向裝置示意圖；圖3是本實用新型一較佳實施例的作動狀態(tài)示意圖；圖4是本實用新型另一較佳實施例的示意圖；圖5是本實用新型再一較佳實施例的示意圖。
如
圖1及圖2所示，該自行車1主要包含一車架11，分別樞設于車架11前后的前車輪(圖中未示出)及后車輪12，以及用以驅動該后車輪12的一致動裝置13及一排擋裝置15，其中該致動裝置13包括樞設于車架11上的一軸桿131及分別設置于該軸桿131相對端緣的一對踏板132，該排擋裝置15具有一可受踏板132連動的前齒盤組16，一固設于后車輪12上的后齒盤組17，一套繞于前、后齒盤組16、17間的鏈條18，為說明起見，該前齒盤組16在本實施例中是具有數(shù)個齒數(shù)直徑不同的前齒盤(圖未示)，而后齒盤組17也具有數(shù)個齒數(shù)直徑不同的后齒盤171，同時前述的鏈條18是同時繞設于前、后齒盤組16、17中其中一前、后齒盤161、171上，另外，該前齒盤組16是借一單向裝置19而套設于軸桿131上，該單向裝置具有數(shù)個以同一方向設置于軸桿131上的簧片191，以及由前述前齒盤組16向其中心延伸的單向齒牙座192，并令當踏板132連動軸桿131正轉時，該等簧片191可抵制于單向齒牙座192，并連動前齒盤組16同向轉動，相反地，如圖3所示，當踏板132連動軸桿131反向轉動或停止時，該等簧片191會與單向齒牙座192脫離，而軸桿131即呈空轉的狀態(tài)；再者，該車架11上的適當處(如手把處)可設置有控制器10，并令該控制器10可借調整線101而控制設置于車架11上的調整器102，并令該調整器102是可調整鏈條18繞設于前、后齒盤組16、17中的位置，當然，熟于此技者當可輕易理解，前、后齒盤組16、17只需其中有一具有復數(shù)不同齒盤，便可提供換擋操作。
如
圖1及圖2所示，當本實施例的自行車1在滑行且逐漸減速時，被踏板132連動的軸桿131即可與前齒盤組16脫離，并使前齒盤組16呈現(xiàn)出空轉的情形，同時固設于自行車1的后車輪12上的后齒盤組17，由于其是受后車輪12的連動，進而可借鏈條18帶動前齒盤組16轉動，屆時，由于前齒盤組16、鏈條18及后齒盤組17均仍持續(xù)動作，是以，使用者即可控制調整器102，以使調整器102可將繞設于后齒盤組17中的鏈條18調整至直徑較大的后齒盤171上，或將繞設于前齒盤組16中的鏈條18調整至直徑較小的前齒盤161上，借使該自行車1的擋位可位于低擋，并提供使用者于下一次踩動踏板132時可更加省力，同時，使用者若于此時反向踩動踏板132，并連動軸桿131反向轉動時，也可因軸桿131上的每一簧片191已與單向齒牙座192脫離，而使軸桿131可持續(xù)反向轉動，同時又借軸桿131不會連動前齒盤組16，以使繞設于前、后齒盤組16、17間的鏈條18仍可維持在原來的前、后齒盤161、171上。
是以，本實施例的自行車1可借由設于軸桿131與前齒盤組16間的單向裝置19，使踏板132連動軸桿131正轉時，前齒盤組16借單向裝置19同向轉動，而當踏板132連動軸桿131反向轉動時，軸桿131也借單向裝置19脫離前齒盤組16自行空轉，使自行車1在滑行或逐漸減速時，仍可借控制調整器102，將自行車1的擋位降至較低擋，節(jié)省使用者于下一次踩動踏板加速時的出力，同時，使用者若于反向踩動踏板132，也可因前述踏板132的軸桿13已借單向裝置19而與前齒盤組16脫離，避免造成掉鏈的后果。
當然，為避免部分騎乘者不諳熟換擋的操作，致無法順利運行，如圖4所示，本實施例所揭露的自行車2與前一實施例相同處于此不再贅言，不同處在于，該車架21上是設置有一可感測車行速度的感測器203，一可接收感測器203信號且可發(fā)送警示信號的微處理器204，以及一設置車架21的手把上且可接受微處理器204警示信號的警示器205(如警告聲響及指示燈信號)，當自行車2的車速下降(或上升)時，該感測器203即將信號透過微處理器204進而使警示器205作動，此時，使用者則可依警示器205所提供的訊息，自行以控制器20調控調整器202將自行車2的擋位調至低(高)擋位，如此，使用者只需依警示器205的信號操控控制器20，即可達到使自行車2的擋位均可位于最適合車行速度的位置，是以，本實施例更具有擋位調整更精確的功效增進。
又者，如圖5所示，為更便利騎乘者操作，在該自行車3的前車輪處裝設一發(fā)電機41，隨前車輪34的運轉發(fā)出一交流電，此交流電輸出電能是被儲存至蓄電裝置(如一組三號鎳氫蓄電池42)，以及并聯(lián)輸出至一步進馬達43，由于發(fā)電機41的發(fā)電頻率是與前車輪34的轉速相關，所以恰可以該輸出電流的頻率作為一控制信號，決定該步進馬達43的旋轉角度，且以該鎳氫蓄電池42的儲存電能提供該步進馬達43的轉動能量，相較于伺服馬達即便不旋轉也需消耗電能，步進馬達43在停止于一特定角度時不需消耗電能，是以，單純以前述的鎳氫蓄電池42的儲存能量便已足敷控制該步進馬達43之用，同前所述，自行車3的排擋變換是以一調整線控制301，當將調整線301纏繞固定于該步進馬達43上，步進馬達43的旋轉角度便可進一步自動調整該自行車3的擋位變換，所以依照本實施例所示，不只是具有電動馬達輔助的電動自行車，即便一般可變擋自行車，也可在加裝此自動排擋裝置后，由前車輪34帶動發(fā)電機41而作動該換擋裝置自動排至正確擋位，使腳踏車變擋的操作完全自動化。
當然，熟于此技者自可輕易推知，前述發(fā)電機-蓄電池-步進馬達的組合，也可以任何形式的感測器作為偵測車行速度者，并將輸出信號作一處理而控制一伺服馬達旋轉，且借一外加電源驅動該伺服馬達，如此的實施狀態(tài)仍未脫離本實用新型的范疇，惟其動作效率較低而已。
由上述的說明，當可得知本實用新型誠具有下列所述的優(yōu)點及功效1．可于滑行時變速由于本實用新型的自行車是在軸桿及前齒盤組間設置有單向裝置，使用者未踩動或反向踩動踏板時，被踏板連動的軸桿可與前齒盤組脫離，并任由前齒盤組空轉，同時因后齒盤組是固設在自行車的后車輪上，使自行車在滑行或逐漸減速時，前齒盤組、鏈條及后齒盤組仍同步動作，這時，使用者可控制調整器而改變鏈條的繞設位置，使自行車擋位變速至低擋，使用者于下一次踩動踏板加速時可更加省力，進而擺脫一般可變速的自行車無法于滑行時變擋的缺失。2．不容易掉鏈承上所述，若使用者于自行車滑行時啟動調整器且反向踩動踏板時，由于軸桿上的每一簧片已與單向齒牙座脫離，而使軸桿可持續(xù)反向轉動并與前齒盤組脫離，以使繞設于前、后齒盤組間的鏈條仍可維持在原來的前、后齒盤上，而不有掉鏈的狀況發(fā)生。
權利要求1．一種自行車的排擋裝置，該自行車包含一車架，分別樞設于車架前后的前、后車輪，以及用以驅動該后車輪的致動裝置及排擋裝置，該致動裝置包括樞設于該車架上的一軸桿及分別設置于該軸桿相對端緣的一對踏板，該排擋裝置則包括一可受該踏板連動的前齒盤組，一固設于后車輪上的后齒盤組，一套繞于前、后齒盤組間的鏈條，以及至少一設置于車架上用以調整該鏈條與各該齒盤對應位置的調整器，其特征在于該排擋裝置包括介于該軸桿及該前齒盤組間的一組單向裝置，該軸桿相對該前齒盤組正轉，該前齒盤組是受該軸桿致動而同向轉動，該軸桿相對該前齒盤組反轉，該前齒盤組則脫離該軸桿致動而獨立轉動。
2．如權利要求1所述的自行車排擋裝置，其特征在于該單向裝置具有數(shù)個以同一方向設置于軸桿上的簧片，以及該前齒盤組具有向其中心延伸的單向齒牙座，借此，該軸桿相對前齒盤組正轉，該等簧片是抵制于各該單向齒牙座，并連動該前齒盤組同向轉動，當該軸桿相對該前齒盤組反向轉動或靜止，該等簧片會與各該單向齒牙座脫離，該前齒盤組脫離該軸桿致動而自行轉動。
3．如權利要求1所述自行車的排擋裝置，其特征在于該車軹上設置有用以感測車行速度的感測器，接收該感測器信號并從而發(fā)送一警示信號的微處理器。
4．如權利要求3所述自行車的排擋裝置，其特征在于該警示信號是一聲音信號。
5．如權利要求3所述自行車的排擋裝置，其特征在于該警示信號是一警示燈信號。
6．如權利要求1所述自行車的排擋裝置，其特征在于該前、后車輪上設置有一用以依循該車行速度改變發(fā)電頻率的發(fā)電機，以及依照該發(fā)電機發(fā)電頻率改變旋轉角度的步進馬達，且該步進馬達的角度旋轉是控制該調整器換擋之用。
7．如權利要求6所述自行車的排擋裝置，其特征在于該自行車上另又設置有蓄電裝置，借此儲存該發(fā)電機所產(chǎn)生的電能。
專利摘要一種自行車的排擋裝置，其在自行車的軸桿與前齒盤組間設置有一單向裝置，借由該單向裝置可使軸桿受踏板連帶而正向轉動時，單向裝置可連動前齒盤組同向轉動，若軸桿反向轉動或停止時，該軸桿則與前齒盤組脫離，當自行車滑行時，軸桿即與前齒盤組脫離，后車輪上的后齒盤組可借鏈條而帶動前齒盤組轉動，所以，使用者即可控制調整器而將鏈條調整至低擋，同時，使用者若反向踩動踏板，也可因單向裝置而不會造成掉鏈的功效。
文檔編號B62M9/121GK2447288SQ0025531
公開日2001年9月12日 申請日期2000年10月24日 優(yōu)先權日2000年10月24日
發(fā)明者魏益堂 申請人:伯佳能源科技股份有限公司, 魏益堂