專利名稱：自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，特別是一種將回位彈簧設置于自行車變速花轂外部具有組裝方便及維修容易的優(yōu)點的自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊。
背景技術：
隨著科技的進步與發(fā)展，及國民所得的逐年提升，腳踏車已經(jīng)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會中的代步工具，逐漸轉變?yōu)樾蓍e運動工具，同時為了追求更佳的騎乘舒適性，業(yè)者也不斷在腳踏車上不斷投入研發(fā)，以變速器為例，早期的變速器主要是在腳踏車的后輪輪軸外設置多數(shù)個直徑大小不同的鏈輪，然后藉由一控制器來撥動鏈條來變換與該鏈條結合傳動的鏈輪而達到變速換檔的效果。由于該變速機構系暴露于外界因此在經(jīng)過長時間的雨淋日曬之后，鏈輪本身極容易產(chǎn)生銹蝕的現(xiàn)象。因此即有業(yè)者研發(fā)推出一種將變速結構隱藏于后輪花轂內(nèi)的變速花轂的旋轉控制接口模塊，該變速花轂的旋轉控制接口模塊主要系由行星架(planet)、行星齒輪(planet pinion)、離合器(clutch)、換檔機構、環(huán)齒輪(ring gear)及花轂殼(hub shell)所組成，其主要系藉由換檔機構推動離合器(clutch)產(chǎn)生位移，進一步改變動力傳動路徑，而達到變速的功效，由于該變速花轂的旋轉控制接口模塊的產(chǎn)品眾多也有許多相關前案，因此其詳細作動及變速原理在此不再予以贅述。至于換文件機構則大致可以分為直接線性方向驅(qū)動(例如美國專利US5,928,103及US6,267,704所揭露的技術)，以及將旋轉運動轉換為平移運動方式(例如美國專利US5,322,487號所揭露的技術)，其中，美國專利US5,322,487號所揭露的技術(如圖1所示)，將負責提供回彈歸位力量的扭轉彈簧(spring)A設置于變速花轂內(nèi)，由于變速花轂內(nèi)的組成零件多、空間有限，不僅使得該扭轉彈簧A的設計受到極大的限制，不僅因此難以得到最佳的彈簧壽命與彈力設計，且一但扭轉彈簧A發(fā)生彈性疲乏的現(xiàn)象需要維修或更換時，必須要先將整個變速花轂及其內(nèi)的各個相關零件一一拆開，因此造成使用者或維修人員極大的不便與困擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種旋轉換檔的變速花轂的旋轉控制接口模塊，該旋轉控制接口模塊可與一利用旋轉方式驅(qū)動離合器作動的自行車變速花轂一端的換檔機構連結以提供旋轉的動力，主要是將習用變速花轂中設置于變速花轂內(nèi)部的扭轉彈簧改為設置在位于變速花轂的外部藉以達到增加日后維修、更換扭轉彈簧的方便性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種旋轉換檔的變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，本發(fā)明將整個旋轉控制接口整合成單一的模塊，藉以達到方便組裝的功效。
本發(fā)明的另一目的是提供一種旋轉換檔的變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，藉由將扭轉彈簧由空間狹小的變速花轂內(nèi)部移到變速花轂的外部，使該扭轉彈簧的設計不在需要考慮到空間的限制，不僅增加該扭轉彈簧設計的自由度，同時也可以使該扭轉彈簧發(fā)揮最大的功效。
為達到前述的目的，本發(fā)明提供一種自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，固定于自行車的軸心上，與一利用旋轉方式驅(qū)動離合器作動的自行車變速花轂一端的換檔機構連結，主要由導線支撐架、導線轉輪、回位彈簧及扣件裝置組成，其中導線支撐架用以固定一內(nèi)設有導線的導線外殼，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，該導線轉輪系與換檔機構連結帶動，回位彈簧分別連接固定于導線轉輪與導線支撐架或扣件裝置上，而扣件裝置則用以將導線支撐架、導線轉輪及回位彈簧限定在適當?shù)奈恢脙?nèi)作動。
為了便于進一步了解本發(fā)明的功效與特征，下面結合附圖以具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。


圖1為美國專利第US5,322,487號的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的立體分解圖；圖3為本發(fā)明另一角度的立體組合圖；圖4為本發(fā)明與變速花轂的立體示意圖；
圖5為本發(fā)明與變速花轂結合的剖面示意圖；圖6為與本發(fā)明配合的變速花轂中換檔致動器(shift actuator)的立體圖；圖7為與本發(fā)明配合的變速花轂中平移套筒(follower sleeve)的立體圖。
附圖標記說明A扭轉彈簧；1軸心；11平切面；12滑槽；2導線支撐架；21承座；22貫穿孔；3導線轉輪；31導線槽；32固定結構；33凸塊；34輔助孔；4回位彈簧；5扣件裝置；51固定座；511軸孔；512阻擋塊；513凹槽；514切面；52扣環(huán)；6導線外殼；61導線；7變速花轂；71換檔機構；711換檔致動器；712平移套筒；713螺旋凸輪；714從動件；715凹槽；72驅(qū)動器；73花轂殼；74離合器；75行星齒輪系；76彈性組件。
具體實施例方式
首先參見圖2與圖3所示的本發(fā)明的立體分解圖與另一角度的立體組合圖，本發(fā)明自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊固定于自行車的軸心(axle)1(如圖5所示)上，與一利用旋轉方式驅(qū)動離合器(clutch)作動的自行車變速花轂一端的換檔機構連結，主要由導線支撐架(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上設有可固定一內(nèi)設有導線61(cable)的導線外殼6(cable casing)的承座21；而導線轉輪(cable pulley)3上設有導線槽31可供導線61纏繞，可隨著導線61的拉動而對軸心(axle)1轉動，該導線轉輪(cable pulley)3與變速花轂7的換檔機構71連結帶動；另外，回位彈簧(spring)4的兩端分別連接固定于導線轉輪(cable pulley)3與一不轉動的固定組件上，該不轉動的固定組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 pulley)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并儲存一適當?shù)幕貜土α?；而扣件裝置5則用以將導線支撐架(cable bracket)2、導線轉輪(cable pulley)3及回位彈簧(spring)4限定在適當?shù)奈恢脙?nèi)作動，并成為一獨立的模塊。
前段所述的結構中，扣件裝置5進一步由固定座51及扣環(huán)52所組成，其中于軸心(axle)1上靠近固定座51的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的軸心(axle)1配合的軸孔511，令該固定座51套設于軸心(axle)1上無法轉動，該固定座51可供導線轉輪(cable pulley)3及回位彈簧(spring)4套設于上而可以自由轉動，而導線支撐架(cablebracket)2則套設于固定座51上而無法轉動，該固定座51上靠近變速花轂7的一側設有阻擋塊512，于固定座51上相對于導線支撐架(cable bracket)2的外側設有一可供扣環(huán)52卡合固定的凹槽513，藉由前述的結構，本發(fā)明可依序?qū)Ь€轉輪(cable pulley)3、回位彈簧(spring)4及導線支撐架(cablebracket)2套設于固定座51上，最后將扣環(huán)52扣合固定于固定座51上所設置凹槽513內(nèi)，利用該固定座51一側所設的阻擋塊512及扣環(huán)52達到將前述回位彈簧(spring4)、導線轉輪(cable pulley)3及導線支撐架(cable bracket)2結合限位的目的。另一方面藉由前述的結構設計，可將本發(fā)明中所述的結構可以先行予以組裝成一獨立的模塊，令組裝人員可以直接將本發(fā)明直接套設于自行車的軸心(axle)1上與變速花轂7結合，相較于習用結構，本發(fā)明的結構具有組裝方便且可藉此大幅節(jié)省不必要的人力支出成本。
本發(fā)明于前述的導線轉輪(cable pulley)3上進一步設有一固定結構32，該固定結構32用來將導線61的一端固定于導線轉輪(cable pulley)3上，另外，導線支撐架(cable bracket)2與固定座51的結合方式，主要是在該固定座51上相對于導線支撐架(cable bracket)2的一側設有至少一切面514，同時于導線支撐架(cable bracket)2上設有可與該切面514配合的貫穿孔22，藉此使該導線支撐架(cable bracket)2可以套設于固定座51上設有切面514的位置而無法轉動。
請繼續(xù)參閱圖3及圖4，其分別為本發(fā)明與變速花轂的立體示意圖及本發(fā)明與變速花轂結合的剖面示意圖，本發(fā)明中所提的變速花轂7是一種具有可將旋轉運動轉換為平移運動來驅(qū)動離合器作動的換檔機構的變速花轂，其主要由軸心(axle)1、驅(qū)動器(driver)72、花轂殼73、離合器(clutch)74與至少一組變速用行星齒輪系75組成，其中，于該軸心(axle)1上設有一個以上的滑槽12，而驅(qū)動器72與花轂殼73則可繞著軸心(axle)1旋轉，另外，變速用行星齒輪系75藉由離合器(clutch)74切換動力輸入輸出路徑以達到變速的目的，其中，離合器(clutch)74與行星齒輪系74間設有一彈性組件(spring)76，離合器(clutch)74的移動是由一將旋轉運動轉換為平移的換檔機構71來作動，此換檔機構71進一步由換檔致動器711(shift actuator)及平移套筒(follower sleeve)712所組成，其中，換檔致動器(shift actuator)711套設于軸心(axle)1上，其一端具有一個以上的螺旋凸輪(cam)713(如圖6所示)，另一端則可與本發(fā)明的導線轉輪(cable pulley)3結合帶動；另外，平移套筒(follower sleeve)712可以套設于軸心(axle)1的滑槽12上前后平移，其位于離合器(clutch)74與換檔致動器(shiftactuator)711之間，該平移套筒(follower sleeve)712相對于換檔致動器(shiftactuator)711的一側設有可與換檔致動器(shift actuator)711上螺旋凸輪(cam)713配合的從動件(cam follower surface)714(如圖7所示)，另一側則與離合器(clutch)74接觸，因此當本發(fā)明中的導線轉輪(cable 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上所設的螺旋凸輪(cam)713接觸并推動平移套筒(followersleeve)712所設置的從動件(cam follower surface)714達到推動該平移套筒(follower 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的目的。
又本發(fā)明中的導線轉輪(cable pulley)3與換檔機構71中換檔致動器(shiftactuator)711間的連結帶動方式，主要是在換檔致動器(shift actuator)711上相鄰于導線轉輪(cable pulley)3的一側設置凹槽715，同時配合在導線轉輪(cable pulley)3上相對于前述凹槽715的位置設置凸塊33，令本發(fā)明于組裝后，導線轉輪(cable pulley)3上所設置的凸塊33可以卡入換檔致動器(shiftactuator)711上所設置的凹槽715，達到連結帶動的目的。
本發(fā)明于前述結構的說明中，該負責連結導線轉輪(cable pulley)3及導線支撐架(cable bracket)2的回位彈簧4為一扭轉彈簧，另外，本發(fā)明為了便于安裝導線(cable)61，因此于該導線轉輪(cable pulley)3上進一步設有一輔助孔(auxiliary hole)34，令組裝者于安裝導線(cable)61時，可以利用工具插入該輔助孔(auxiliary hole)34內(nèi)以便順利旋轉導線轉輪(cable pulley)3。
由前述的結構說明可以很清楚的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明藉由將原本設置于習用結構的變速花轂內(nèi)部的扭轉彈簧移到變速花轂的外部，同時結合其它組件而成為一個獨立的模塊，不僅可大幅簡化組裝的程序，具有降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點，而且導線轉輪(cable pulley)及導線支撐架(cable bracket)兩者可以藉由回位彈簧的壓制永遠保持一正確的對位關系，組裝時不需特意旋轉調(diào)整，可大幅減少組裝時間，降低自行車組車廠的作業(yè)成本。
以上的說明僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明所涵蓋的范圍并不限于本發(fā)明所示的實施例，凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的改變；其產(chǎn)生的功效與特征與本發(fā)明的實施例類似，并且可由本領域熟練技術人員所構想的，均屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
綜上所述，本發(fā)明自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，不僅將整個旋轉控制接口獨立成一個模塊，而可以大幅簡化其組裝程序而達到降低成本的功效，且其將習用結構設置于變速花轂內(nèi)部的扭轉彈簧移到位于變速花轂外的本發(fā)明中，不但設計空間自由度較大，且若日后提供回彈力量的回位彈簧發(fā)生彈性疲乏或是其它問題時，維修人員亦可以快速且方便的將本發(fā)明拆下而進行維修或更換相關組件。
權利要求
1.一種自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，固定于自行車的軸心上，與一自行車變速花轂一端的換檔機構連結，主要包括一導線支撐架(cable bracket)；一導線轉輪(cable pulley)，其上設有導線槽供導線纏繞，隨著導線的拉動而對軸心轉動，該導線轉輪(cable pulley)與換檔機構連結帶動；一回位彈簧(spring)，其兩端分別連接固定于導線轉輪(cable pulley)與一其它不轉動組件上；一扣件裝置，用以將導線支撐架(cable bracket)、導線轉輪(cablepulley)及回位彈簧(spring)限定在適當?shù)奈恢脙?nèi)動作。
2.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，回位彈簧(spring)兩端分別連接固定于導線轉輪(cable pulley)與導線支撐架(cable bracket)上。
3.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，回位彈簧(spring)兩端分別連接固定于導線轉輪(cable pulley)與扣件裝置上。
4.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，導線轉輪(cable pulley)上設有一輔助孔(auxiliary hole)。
5.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，導線轉輪(cable pulley)上設有一固定結構以固定導線的一端。
6.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，導線支撐架(cable bracket)上設有固定導線外殼(cable casing)的承座。
7.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，導線轉輪(cable pulley)與換檔機構間的連結方式為在導線轉輪(cable pulley)上相對于換檔機構上所設凹槽的位置處設有可與該凹槽配合的凸塊。
8.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，該回位彈簧為一旋扭式彈簧。
9.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，旋轉控制接口模塊位于變速花轂與車架后叉端之間。
10.如權利要求1所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，扣件裝置進一步由固定座及扣環(huán)所組成，該固定座套設于軸心上無法轉動，該固定座供導線轉輪(cable pulley)及回位彈簧(spring)套設于上而可以自由轉動，導線支撐架(cable bracket)則套設于固定座上而無法轉動，該固定座上靠近花轂的一側設有阻擋塊，于固定座上相對于導線支撐架(cable bracket)的外側設有一可供扣環(huán)卡合固定的凹槽。
11.如權利要求10所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，固定座與軸心的套合固定方式，是在軸心上設有至少一切面，同時在固定座上設置與該軸心配合的軸孔。
12.如權利要求10所述自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，其中，導線支撐架(cable bracket)與固定座的結合方式，是在該固定座上相對于導線支撐架(cable bracket)的一側設有至少一切面，同時于導線支撐架(cablebracket)上設有可與該切面配合的貫穿孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自行車變速花轂的旋轉控制接口模塊，固定于自行車的軸心上，與一自行車變速花轂一端的換檔機構連結，主要由導線支撐架(cable bracket)、導線轉輪(cable pulley)、回位彈簧(spring)及扣件裝置組成，其中導線轉輪(cable pulley)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)與換檔機構連結帶動；回位彈簧(spring)分別連接固定于導線轉輪(cable pulley)與導線支撐架(cable bracket)或扣件裝置上；扣件裝置，用以將導線支撐架(cable bracket)、導線轉輪(cable pulley)及回位彈簧(spring)限定在適當?shù)奈恢脙?nèi)作動。
文檔編號B62M11/16GK1621307SQ200310103899
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權日2003年11月26日
發(fā)明者歐柏毅 申請人:日馳企業(yè)股份有限公司