[发明专利]自行车强制变速装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种自行车的强制变速装置，更详细地说，涉及一种这样的自行车强制变速装置，其对设置在自行车的后轮花鼓内部的变速装置的动作进行辅助，以便只使用微小力量也可以使变速装置的档数切换动作更顺畅地进行。

背景技术

在利用施加于脚踏板的力量而运行的自行车上，为了变换轮胎的旋转速度，设置具有多个变速档的变速装置。一般来说，这种变速装置中最常用的是下述的外装变速装置：即，在后轮上安装多个链轮(sprocket)，并具有脱轨器(derailer)，其中，在该链轮上设置链条，该脱轨器选择性地把链条连接在多个链轮当中的一个上。

然而这种外装变速装置在驱动过程当中，往往发生链条从链轮脱离的情形，而导致使用者随时都要将链条重新挂在链轮的问题。此时，由于链条上涂布像润滑脂等的润滑油，以便更顺畅地进行用于变速的链条移动，所以一不小心被润滑油弄脏衣服，另外在重新挂链条的过程中，也能弄脏手导致很不方便。除此之外，对于女性或小孩等使用者而言，很不容易将被脱离的链条重新挂在链轮上。

为了解决这些现有的外装变速装置所具有的问题，最近开发使用将变速装置设置于自行车花鼓内部的内装变速装置，例如，由本发明人所开发而获得专利权的自行车变速装置(韩国专利第10-0436697号)。

上述文献中公开的变速装置，如图1所示，包括：纵向链轮100、多档变速部、变速输出部、以及变速控制部。其中，纵向链轮100从驱动链轮接受动力。多档变速部包括：输送部210，其一侧附着在上述纵向链轮而接受动力，而在另外一侧上设置多个多档行星齿轮 220；两个以上的太阳齿轮231、232，其与上述多档行星齿轮220的各档啮合在一起，并在其内边缘形成棘齿轮；以及环齿轮240，其与上述多档行星齿轮220啮合在一起。变速输出部包括：花鼓主体(HubShell)310，其接受上述输送部210和环齿轮240的动力而旋转的同时，向轮胎传送动力；以及离合器单元320，其设置在上述输送部210和花鼓主体310之间、以及上述环齿轮240和花鼓主体310之间而传递动力，仅选择性地作用于先行的一方。除此之外，变速控制部包括：花鼓轴410，其具有上述结构，并在一侧形成棘爪安装部；两组以上的棘爪421、422，其分别与上述两个以上的太阳齿轮231、232的内边缘的棘齿轮结合或解除；棘爪控制环430，其控制上述棘爪421、422的位置；变速盘450，其在外边缘形成用于卷绕线缆的凹槽451，并在外边缘一侧形成悬挂部，从而当拉紧线缆时，该变速盘450旋转一定角度，通过变换媒介部440，对上述棘爪控制环430的位置进行变换；弹簧460，其能让上述变速盘450回到原位；以及间隔维持部470，其为了使上述变速盘450的移动更顺畅而保持间隔。

另外，设置在上述变速盘的悬挂部的线缆，与被设置于方向盘的变速档杆连接在一起。

当利用由如上所述的结构构成的变速装置进行自行车的变速时，首先使用者操作变速档杆，与该变速档杆连接在一起的线缆能让变速盘旋转，根据此旋转力，让棘爪控制环能旋转到适当的位置的同时，控制棘爪，此时，该棘爪能与一个或多个太阳齿轮当中任何一个太阳齿轮的内表面上形成的棘齿轮连接在一起而传送旋转力，接着，与该太阳齿轮的外边缘啮合在一起的行星齿轮开始旋转，从而能完成适当的变速。此时，若选择大太阳齿轮，则变成高速状态，若选择小太阳齿轮，则变成中速状态，若未选择任何太阳齿轮，则变成低速状态。

另外，以高速骑自行车时，若遇到上坡路，则为了使旋转扭力变大，开始减速，此时，即使操作档杆而想将棘爪控制环旋转到减速位置，也因为在棘爪被啮合在太阳齿轮的内边缘上形成的棘齿轮的状态之下，棘爪一直持续推压棘齿轮，所以很难让棘爪控制环旋转，其结果，需要至少使用能够穿越棘齿轮的倾斜面的过大的力量来操作档 杆，才能完成变速工作。

不过在下坡路上以微小力量驱动脚踏板时，棘爪和棘齿轮之间的结合状态变松弛，此时使用微小的力量也可以进行变速，因此，虽然在上坡路上以大的力量驱动脚踏板时，仍存在着不容易变速的问题，但是此问题不属于很严重的问题。

但是，对于作为自行车动力以电动机来替代脚踏板的的电动自行车而言，若适用如上所述的变速装置，则由于棘爪和棘齿轮之间始终以一定的力量啮合在一起，所以很难进行上述的速度变换。尤其是操作电子开关等的产生相对微弱的驱动力的电子装置进行变速时，更难进行速度变换。