[发明专利]可改变直径的轮盘变速机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种可改变直径的轮盘变速机构，特别是指一种可广泛应用于汽车、自行车、工具机等，须于运转中变速的装置的变速机构。

背景技术

一般需调整速比的机构例如汽车、脚踏车变速机构、传统工具机钻床的变速机构等等。达成速比的方式，通常是利用一传动组件(例如绳索、皮带、链条等组件)一端套设在主动轮，另一端选择性的套设在多个直径不同的同轴被动轮其中之一，藉由传动组件传递动力带动被动轮，产生一预定的速比。

又以最为人知的脚踏车变速机构为例，现有的变速脚踏车的变速装置包括曲柄处的主动齿盘(俗称大盘)、组合于后轮轮轴的多个大小不同的被动齿盘、两小齿轮以及一变速器，链条是啮合于该主动齿盘、其中一被动齿盘以及两小齿轮，自行车把手处设有一变把，该变把具有多个档位，变把与变速器之间连结有变速线；藉由扳动或转动该变把至不同档位，变速线会对变速器产生不同的拉紧程度，使变速器能产生不同大小的摆转角度，以将链条啮合于所需的其中一被动齿盘，所述两小齿轮的作用是，当所选用的被动齿盘的直径不同，所需的链条长度会不同，藉由该两小齿轮的相对位置可改变的特性，来适应链条长度的变化。

由上述可知，为了达到变换速比的目的，自行车变速机构显然采用多个直径不同的齿盘以及较复杂的链接方式来达到变速动作，复杂机构的组成相对的使组装不易，并会增加各个制造环节的成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有机具的变速机构、动作方式加以改良，使能简化组件、组构容易，以减低每个制造环节所耗费的成本。

本发明的另一目的在于，特别针对自行车变速机构做改良，有别于现有自行车采用多个齿盘供链条做变速切换，而是利用多个移动齿分别在一被动轮盘的多个滑槽上径向位移，来调整链条相对于被动轮盘中央的距离(即调整链条挂在齿盘上的链节数量)，由于被动轮盘转动以及一具有特殊轨道变速器的导引，使移动齿能从原来的档位变换至另一档位，达到变速的目的。

本发明所述可改变直径的轮盘变速机构，包括一被动轮盘，设置在一机具上，并与该机具的一主动轮盘之间藉由一传动组件传动。

该被动轮盘上等角度设置多个滑槽，并在每一滑槽旁径向设置至少两档位的卡掣孔，多个移动齿分别滑动配合于所述滑槽，用以共同支撑该传动组件的一部份。变速机构尚包括有至少一变速器，此变速器具有一内侧轨道及一外侧轨道，变速器设置在面对被动轮盘的机具上，每个移动齿随着被动轮盘旋转可一一接触变速器，随着变速器轨道的导引，而可带动传动组件从所在的档位卡掣孔径向移动至相邻档位卡掣孔，因移动齿共同承载的传动组件与被动轮盘中央的间距改变了，与主动轮盘搭配形成不同的速比。

本发明所提供的可改变直径的轮盘变速机构更具体的做法，以自行车为例。将被动轮盘结合于自行车后轮轮轴，该被动轮盘有至少四个等角度设置的滑槽，每一滑槽从齿盘的边缘朝中央方向径向延伸，位于每一滑槽同一侧的被动轮盘表面，朝径向间隔设置至少两贯穿被动轮盘的第一檔位卡掣孔及第二檔位卡掣孔。至少四个移动齿，每一移动齿包括一滑槽配合部、一卡掣结构、一设置部，所述移动齿藉由该滑槽配合部分别滑动配合于所述滑槽，所述设置部共同支撑自行车链条的一部分，该卡掣结构弹性枢接于该移动齿上，包括一卡掣端及一接触端，该卡掣端是当移动齿滑移至预定的档位，而可卡掣于卡掣孔将移动齿定位；卡掣时该接触端是朝离开该齿盘的方向偏摆。至少一变速器，具有第一端及第二端，以及从该第一端往第二端延伸的导引墙，该导引墙的两边分别形成一内侧轨道及一外侧轨道，变速器的第二端枢接在相对于被动轮盘位置的自行车骨架上，当卡掣结构的卡掣端位于卡掣位置时，该变速器的第一端(内侧轨道或外侧轨道)是与该卡掣结构的接触端接触。至少一变把，设置于自行车把手上，其与该变速器之间以一变速线相连，操作该变把可透过该变速线控制该变速器的第一端摆转至接触所述内侧轨道或外侧轨道。

假设移动齿初始位置是卡掣于第一档位卡掣孔，卡掣结构接触端是与变速器的内侧轨道接触。当后轮运转时，移动齿接触端被变速器自由端压迫，造成移动齿卡掣端离开第一档位卡掣孔，移动齿接触端沿着内侧轨道轨迹的引导，朝第二档位卡掣孔的位置下滑，当移动齿接触端滑出内侧轨道，不再受内侧轨道的压迫，移动齿卡掣端便回弹卡掣于第二档位卡掣孔，完成变换档位的动作，每个移动齿依循相同的模式变换档位，当全部的移动齿变换完档位的瞬间，链条也跨置在移动齿上，链条近似圆形的轮廓由大变小，即，每个移动齿之间所能支撑的链节数相对减少；在主动齿盘所啮合的链节数量不变的情况下，骑乘的速度由慢变快。