自行车电动后拨链器的制作方法

本发明涉及一种后拨链器，尤指利用于自行车中的自行车电动后拨链器。

背景技术：

全民健康运动已深植人心并实际扩散到全社会中，俗称脚踏车的自行车就是一个很受欢迎的运动，不仅健身，又能使足迹远触，开阔视野以胜读万卷书。

自行车因应不同坡度的地形，设计出许多不同直径的链轮，借由切换链条啮合于不同的链轮，达到换档的目的，以适切放大扭力达到理想的动力输出，借以适配多种坡度的地形。

要能够切换链条啮合于不同的链轮，则需要拨链器来拨动链条，传统自行车是借由纯机械的原理来拨动链条，近年来自行车运动不仅普及为大众运动，还变成一种时尚，为使驾驶者享受更愉悦升级的驾驭感受，将拨链器升级为电机动力是一种理想的方式。

若是采用齿轮组的概念来传输电机的动力，虽然理想，但是若拨链器受外力撞击或是受泥砂堆积导致旋转关节处卡死，有可能因此导致拨链器内部的齿轮组件因此而产生磨损或甚至崩牙的情况产生，导致拨链器变位不精准、失去变位功能或甚至损害电机等情事发生。

因此，本发明的主要目的在于提供一种利用于自行车中的电动后拨链器，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明之目的在提供一种自行车电动后拨链器，能分散不当突增的应力，避免齿轮损坏，坚固且轻质化，确保换档的顺畅度而大幅提升自行车的驾驭感受。

本发明涉及一种自行车电动后拨链器，用于拨动自行车的链条，以切换链条与多数个链轮中的一个链轮相互啮合，该等链轮是同心固定于自行车的车架。自行车电动后拨链器系包含齿轮箱、固定部、以及导链部。

齿轮箱包含箱体、至少一弹性件、第一动力齿轮、第二动力齿轮、第一被动齿轮、以及第二被动齿轮。弹性件、第一动力齿轮、第二动力齿轮、第一被动齿轮、以及第二被动齿轮皆设置于箱体中，第一动力齿轮连接驱动单元。第一动力齿轮与第二动力齿轮间是可分离地以弹性件连接并借以传递动力，弹性件的第一端设置于第一动力齿轮及第二动力齿轮中的一个动力齿轮，并以弹性件的第二端可分离地设置于另一第一动力齿轮或第二动力齿轮，第一动力齿轮透过弹性件传递动力给第二动力齿轮。

第二动力齿轮以一侧啮合于第一被动齿轮，第二动力齿轮并以另一侧啮合于第二被动齿轮。箱体并具有第一穿孔以及第二穿孔，第一穿孔对应第一被动齿轮，第二穿孔对应第二被动齿轮。

固定部固定于车架，套接并轴接于第一穿孔，能相对齿轮箱转动，固定部具有第一轴杆连接第一被动齿轮。导链部系能接触链条，套接并轴接于第二穿孔，能相对齿轮箱转动，具有第二轴杆连接第二被动齿轮。

其中，导链部具有至少一导链齿轮，导链齿轮系邻近链轮并与链条啮合，导链齿轮的移动会带动链条切换邻近不同的链轮。因此，转动固定部及导链部，会改变链条与链轮的相对位置，使链条啮合不同的链轮，进而达到换档的目的。

进一步，齿轮箱更包含电机以及传动机构，电机以及传动机构皆设置在箱体中，电机的动力输出轴连接传动机构，传动机构连接于第一动力齿轮，以使第一动力齿轮连接所述的驱动单元。

此外，第一被动齿轮与第二被动齿轮可设计为扇形齿轮，借以减轻零件的重量。

进一步，进行关于弹性件的说明，弹性件的第一端可固定于第一动力齿轮，弹性件的第二端可分离地结合于第二动力齿轮。其中，第一动力齿轮对应所述至少一个弹性件具有至少一定位孔，第二动力齿轮包含齿轮部及连动部，齿轮部与连动部同心结合，连动部平均分布具有多数个连动槽，齿轮部与第一被动齿轮与及第二被动齿轮啮合。

弹性件可进一步包含固定部、弹性部、及卡制部，固定部就是前述的第一端，卡制部就是前述的第二端。固定部是固定于定位孔，弹性部连接并延伸自固定部，以具有多个结构转折及较长的长度为佳，卡制部连接并延伸自弹性部，卡制部会干涉于该等连动槽中的一个连动槽。所以，当应力过度累积在齿轮箱中的第一动力齿轮或第二动力齿轮时，弹性件的卡制部会滑脱出卡制部的连动槽而卡到下一个连动槽，过度集中的应力就因此被分散了。

因此，利用本发明所提供一种自行车电动后拨链器，借由弹性件连接于第一动力齿轮与第二动力齿轮间来传递动力，能分散不当突增的应力，避免齿轮损坏，并借由第一被动齿轮与第二被动齿轮皆采用为扇形齿轮的设计，使整体结构坚固且轻质化，并且，借此结构能与电机驱动单元相结合，确保换档的顺畅度，而能大幅提升自行车的驾驭感受。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1是本发明自行车电动后拨链器与链轮关系的示意图；

图2是是本发明自行车电动后拨链器的外观示意图；

图3a是本发明齿轮箱内部部份齿轮的示意图；

图3b是图3a的分解示意图；

图4a是本发明弹性件与动力齿轮的示意图；

图4b是本发明弹性件与第二动力齿轮的放大图；以及

图5是本发明驱动单元的示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明自行车电动后拨链器30与链轮14关系的示意图。图示例从自行车后方看自行车电动后拨链器30与链轮14，本发明是关于一种自行车电动后拨链器30，用于拨动自行车的链条12，以切换链条12与多数个链轮14中的一个链轮14相互啮合，该等链轮14是同心固定于自行车的车架16。自行车电动后拨链器30是包含齿轮箱32、固定部34、以及导链部36。

齿轮箱32分别活动连接固定部34及导链部36，固定部34固定于车架16，图示是固定于车架16延伸为链轮14动力输出轴的另一端，导链部36具有至少一导链齿轮3602，导链齿轮3602是邻近链轮14并与链条12啮合，导链部36是能透过导链齿轮3602接触链条12，图示中设有两个导链齿轮3602。

请参阅图2，图2是本发明自行车电动后拨链器30的外观示意图。固定部34及导链部36连接在齿轮箱32的两个不同的位置，导链部36具有二个导链齿轮3602。齿轮箱32中有驱动单元以及各式相互啮合的齿轮，可以驱动固定部34及导链部36，并以其活动连接齿轮箱32的位置当做轴接点来转动，并移动导链齿轮3602，来拨动链条12改变链条12与多个链轮14的相对位置，切换链条12啮合不同的链轮14，达到换档的目的。

请参阅图3a以及图3b，图3a是本发明齿轮箱32内部部份齿轮的示意图。图3b是图3a的分解示意图。图3a及图3b中显示的齿轮，是先排除驱动单元以及与驱动单元直接相关的齿轮，在此排除条件下，齿轮箱32包含箱体40、至少一弹性件42、第一动力齿轮44、第二动力齿轮45、第一被动齿轮46、以及第二被动齿轮48。

弹性件42、第一动力齿轮44、第二动力齿轮45、第一被动齿轮46、以及第二被动齿轮48皆设置于箱体40中。第一动力齿轮44连接驱动单元，弹性件42的第一端固定于第一动力齿轮44及第二动力齿轮45中的一个动力齿轮，弹性件42的第二端弹性接触于第一动力齿轮44及第二动力齿轮45中的另一个动力齿轮，第一动力齿轮44透过弹性件42传递动力给第二动力齿轮45。

第二动力齿轮45以一侧啮合于第一被动齿轮46，第二动力齿轮45并以另一侧啮合于第二被动齿轮48。自图3b中可见，箱体40并具有第一穿孔4002h以及第二穿孔4004h，第一穿孔4002h对应第一被动齿轮46，第二穿孔4004h对应第二被动齿轮48。其中，第一被动齿轮46与第二被动齿轮48分别都是扇形齿轮为佳，在不减低效果的状况下，可以减轻整体的重量。

配合图1、2所述，固定部34是固定于车架16，套接并轴接于第一穿孔4002h，相对齿轮箱32转动，固定部34具有第一轴杆50连接第一被动齿轮46。导链部36是能接触链条12，套接并轴接于第二穿孔4004h，亦相对齿轮箱32转动，具有第二轴杆52连接第二被动齿轮48。

于是，当第一动力齿轮44转动时，会透过弹性件42带动第二动力齿轮45，弹性件42可以分散瞬间集中的应力。转动的第二动力齿轮45会同时转动第一被动齿轮46与第二被动齿轮48，也就会同时转动固定部34与导链部36。由于固定部34固定在车架16上，所以，借由固定部34与导链部36两个不同方向分量的组合，就可以控制导链部36的导链齿轮3602拨动链条12到相对链轮14至正确的位置，达到换档的目的。

请参阅图4a以及图4b，图4a是本发明弹性件42与动力齿轮的示意图。图4b是本发明弹性件42与第二动力齿轮45的放大图。第一动力齿轮44对应所述至少一个弹性件42具有至少一定位孔4402h，图示例中具有四个弹性件4以及四个定位孔4402h，第二动力齿轮45包含齿轮部4502及连动部4504，齿轮部4502与连动部4504同心结合，连动部4504均设置有多数个连动槽4504s，齿轮部4502与第一被动齿轮46与及第二被动齿轮48啮合。弹性件42包含固定部4202、弹性部4204、及卡制部4206，前述弹性件42的第一端为固定部4202，弹性件42的第二端为卡制部4206。此图示例中弹性件42的以固定部4202固定于第一动力齿轮44，弹性件42以弹性部4204弹性并可分离地结合于第二动力齿轮45。

固定部4202是插入以固定于定位孔4402h，弹性部4204连接并延伸自固定部4202，卡制部4206连接并延伸自弹性部4204，图示例中弹性部4204具有四个转折以自固定部4202延伸到卡制部4206，因为多个转折可具有足够的长度，而且有充分的弹性效果。卡制部4206会设置于该等连动槽4504s中的一个连动槽4504s。当弹性件42遭受的瞬间应力大于能负荷的弹力时，卡制部4206会滑脱原本所在的连动槽4504s，顺着连动部4504的外缘滑到下一个连动槽4504s，因此，突增的应力就会被释放，减少对齿轮的伤害。

请参阅图5，图5是本发明驱动单元的示意图。本发明的驱动单元为电机60，如前述的自行车电动后拨链器30，其中齿轮箱32更可以进一步包含电机60以及传动机构62，电机60以及传动机构62皆设置在箱体40中，电机60接受电力以产生动力，电力可以例如来自电池。电机60的动力输出轴连接传动机构62，传动机构62连接于第一动力齿轮44，以使第一动力齿轮44连接到驱动单元。

传动机构62有多种实施可能，以图例而言包含了蜗轮、蜗杆及许多齿轮，因其实施方式多样，但不影响本案技术特征，传动机构62只要在小空间中可靠的将电机60驱动力有效的传递至第一动力齿轮44即可，而于此不再冗述。其中本发明的连动部4504与齿轮部4502亦可为一体成型的结构。

因此，利用本发明所提供一种自行车电动后拨链器30，借由弹性件42连接于第一动力齿轮44与第二动力齿轮45间来传递动力，能分散不当突增的应力，避免齿轮损坏，并借由第一被动齿轮46与第二被动齿轮48皆采用为扇形齿轮的设计，使整体结构坚固且轻质化，并且，借此结构能与电机60驱动单元相结合，确保换档的顺畅度，而能大幅提升自行车的驾驭感受。

借由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。