CN203766404U - 轮毂棘爪结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮毂棘爪结构，其包含有一毂体、一链轮支撑件、一正位棘爪组及至少一错位棘爪组，其中正位棘爪组与各错位棘爪组可分别相对毂体产生单向传动，且错位棘爪组与正位棘爪组可保持一角度差θ，且该角度差小于前述毂壳每一棘齿至中心的夹角，由此，使错位棘爪组与正位棘爪组可形成异步卡掣传动，使链轮支撑件与毂体能缩小其卡掣间隙，可让卡掣动作更为顺畅，以提升其驱动效果，同时可以保持毂壳棘齿的大小，使其兼具强度，避免发生跳齿或崩齿的现象，增进其驱动的确定性，并可减少磨耗，延长其使用寿命。

Description

轮毂棘爪结构

技术领域

本实用新型隶属于一种自行车的轮毂技术领域，具体而言是指一种可产生单向传动的轮毂棘爪结构，以此提升结构强度，且能缩小卡掣间隙。

背景技术

自行车是一种极其方便的交通工具，其在车架前、后分别设有一车轮，并于车架中设有供踩踏驱动的曲柄踏板，其是利用双脚力量踩踏使其行进，而具有健身、休闲、代步的功能。现有自行车后轮的轮轴上组装有一轮毂以及一链轮支撑件，以供后轮以及后齿盘固定，且后轮的轮毂与链轮支撑件间设有一可单向传动的棘爪结构，当自行车的踏板向正向踩踏时，受链条驱动的链轮支撑件可通过棘爪结构驱动轮毂带动车轮转动，使自行车前进，而在踏板非继续正向踩踏时，则为不影响车轮转动方向，链轮支撑件与轮毂间的棘爪结构会自动呈非啮合状态而形成空转；

现有轮毂棘爪结构主要由一内缘具有棘齿的毂壳、一链轮支撑件及多个棘块所组成，其中棘块可配合单向卡掣毂壳的棘齿，而现有的链轮支撑件的各棘块有的是以一刚性较强的弹性扣件圈束各棘块，使该各棘块限位，并辅助各棘块复位，作动时，毂壳的棘齿与链轮支撑件的棘块卡掣而形成带动，反向作动时，毂壳的棘齿则下压链轮支撑件的棘块，使链轮支撑件形成空转而不带动；

只有当该链轮支撑件仅设置三个棘块时，各棘块之间的距离较大，因此在每一棘块作动时并不会产生弹性扣件连动而相互影响；但为了增加棘块啮合的效率，因此又于链轮支撑件上设置六个棘块，以缩短各棘块之间的距离，正因如此，由于各棘块之间的距离缩短了，当棘块产生动作时，便会连带影响圈束相邻棘块的弹性扣件，使相邻棘块产生非预期中的动作；另外，当棘块持续地作动，该弹性组件便会不断地受到撑张、复位，使该弹性组件非常容易产生弹性疲乏，而影响卡掣啮合动作的顺畅度。

为此部分业者通过调整毂壳的棘齿数目来克服前述问题，然而当棘齿数目较多时，例如棘齿数目为90时，虽可缩小卡掣间隙的反应时间，但其会造成棘齿高度及强度不足，而可以发生滑齿、甚至崩齿损坏的现象。反之棘齿数目为45时，虽然棘齿高度及强度较佳，但卡掣间隙的反应时间长，造成其卡掣声响变慢，而不具响亮性，音感不佳；

换言之，受限于现有轮毂棘爪结构的设计未臻完善，造成其存在有间隙过大造成卡掣不顺畅、又或因间隙小而强度不足的问题，甚至因而使得该棘齿与棘块彼此之间受力不平均而快速地磨损，因此如何改善这些问题，是目前轮毂的重要课题。

因此，本创作人秉持多年相关行业的丰富设计开发及实际制作经验，针对现有结构的缺失予以研究改良，终于成功的开发出一种轮毂棘爪结构，由此克服现有轮毂无法同时兼具卡掣间隙小及棘齿强度不足所造成的缺憾。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种轮毂棘爪结构，以此能缩小其卡掣间隙，使卡掣动作更为顺畅，以提升其驱动效果。

本实用新型的另一主要目的在于提供一种轮毂棘爪结构，其能提高结构强度，避免发生滑齿及崩齿的现象，以增进驱动的确定性，且能延长其使用寿命。

为此，本实用新型主要是通过下列技术手段，来具体实现各项目的与效能：

一种轮毂棘爪结构，其包含有：

一毂体，该毂体中心具有一供一轮轴穿枢的轮轴孔，且毂体于其中一端具有一环状毂壳，该毂壳内缘形成有多个等角设置的棘齿；

一链轮支撑件，该链轮支撑件枢设于前述轮轴上，且该链轮支撑件具有一对应毂壳棘齿的棘轮筒；

一正位棘爪组，该正位棘爪组是由二个或二个以上的棘块与齿槽所构成，其中棘块与齿槽的数量为毂壳棘齿齿数的因子，而各齿槽是轴向形成于前述棘轮筒的外表面，且各齿槽内分别设有一个棘块，又各棘块具有受棘齿推压后产生单向卡掣的回复预力；

至少一错位棘爪组，各该错位棘爪组是由二个或二个以上的棘块与齿槽所构成，其中棘块与齿槽的数量为毂壳棘齿齿数的因子，且各该错位棘爪组的棘块及齿槽数量与正位棘爪组的棘块及齿槽数量相等，另各该错位棘爪组的各该齿槽是轴向形成于前述棘轮筒的外表面，且错位棘爪组的齿槽与正位棘爪组的齿槽呈交错状设置，并先令各该错位棘爪组齿槽与正位棘爪组齿槽形成等角状分布，再令各该错位棘爪组齿槽与该等角保持一角度差，且该角度差总和小于前述每一棘齿至中心的夹角，另各齿槽内分别设有一个棘块，又各该棘块具有受棘齿推压后产生单向卡掣的回复预力；

由此，使各错位棘爪组与正位棘爪组形成异步卡掣传动，而组构成一兼具结构强度与卡掣顺畅性的轮毂棘爪结构。

优选的，所述的轮毂棘爪结构，其中该毂体可供多个幅条固定于一环状轮框而形成车轮。

优选的，所述的轮毂棘爪结构，其中该毂壳具有45个棘齿，而每一棘齿夹角度8度，而正位棘爪组与错位棘爪组分别具有三个等角设置的齿槽及棘块，且各错位棘爪组与正位棘爪组的棘块的角度差θ为2度～6度。

优选的，所述的轮毂棘爪结构，其中该错位棘爪组的棘块与该正位棘爪组的棘块的角度差θ为4度。

优选的，所述的轮毂棘爪结构，其中该正位棘爪组与各错位棘爪组的棘块是共同利用一弹性扣件圈束，供相对毂壳棘齿产生回复预力。

优选的，所述的轮毂棘爪结构，其中该正位棘爪组与各该错位棘爪组于棘轮筒外表面还具有一道跨经各齿槽的环扣槽，而各棘块上表面中心具有对应的嵌槽，供弹性扣件圈束各棘块。

优选的，所述的轮毂棘爪结构，其中该正位棘爪组与各错位棘爪组的棘块是分别利用一弹性扣件圈束，供相对毂壳棘齿产生回复预力。

综上所述，通过上述技术手段的具体实现，让本实用新型的链轮支撑件与毂体能缩小其卡掣间隙，使卡掣动作更为顺畅，以提升其驱动效果，同时可以保持毂壳棘齿的大小，使其兼具强度，避免发生跳齿或崩齿的现象，增进其驱动的确定性，并可进一步减少磨耗，延长其使用寿命，故本实用新型的轮毂棘爪结构在缩小卡掣间隙、确定性、强度及使用寿命等方面较现有技术更具功效增进。

为进一步了解本实用新型的构成、特征及其它目的，以下乃举本实用新型的若干较佳实施例，并配合图式详细说明如下，同时让熟悉该项技术领域者能够依据本说明书具体实施。

附图说明

图1：是本实用新型的轮毂棘爪结构的立体分解示意图，供说明其各组件的态样及其相对关系。

图2：是本实用新型的轮毂棘爪结构的外观示意图。

图3：是本实用新型的轮毂棘爪结构于动作前的端面状态示意图。

图4：是本实用新型的轮毂棘爪结构于动作后的端面状态示意图。

【符号说明】

（10）  毂体

（11）  轮轴孔

（12）  轮轴

（15）  毂壳

（16）  棘齿

（20）  链轮支撑件

（21）  棘轮筒

（30）  正位棘爪组

（31）  齿槽

（32）  环扣槽

（35）  棘块

（36）  嵌槽

（38）  弹性扣件

（40）  错位棘爪组

（41）  齿槽

（42）  环扣槽

（45）  棘块

（46）  嵌槽

（48）  弹性扣件

具体实施方式

本实用新型是一种轮毂棘爪结构，附图所示本实用新型的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本实用新型，也非将其构件限制于任何位置或空间方向。图式与说明书中所指定的尺寸，当在不离开本实用新型的申请专利范围内，根据本实用新型的具体实施例的设计与需求而进行变化。

而本实用新型的详细构成，则如图一、二所揭示的，该轮毂棘爪结构包含有一毂体（10）、一链轮支撑件（20）一正位棘爪组（30）及至少一错位棘爪组（40）组成，其中正位棘爪组（30）与各该错位棘爪组（40）分别组设于链轮支撑件（20）上，供分别相对毂体（10）产生单向传动；

所述的中空毂体（10）可供利用多个幅条固定一环状轮框而形成车轮【幅条及轮框图中未示】，且该毂体（10）中心具有一供轮轴（12）穿枢的轮轴孔（11），毂体（10）还在其中一端锁设有一环状毂壳（15），该毂壳（15）内缘全圆周表面形成有多个等角设置的棘齿（16），供前述链轮支撑件（20）组设；

而所述的链轮支撑件（20）是枢设于前述轮轴（12）上，且该链轮支撑件（20）具有一对应毂体（10）毂壳（15）的棘轮筒（21），该棘轮筒（21）可供安装前述正位棘爪组（30）及各该错位棘爪组（40）；

又所述的正位棘爪组（30）至少二个或二个以上的棘块（35）、至少二道或二道以上对应齿块（35）的齿槽（31）及至少一供各该棘块（35）产生回复预力的弹性扣件（38）所组成，其中齿槽（31）与棘块（35）的数量为前述毂壳（15）棘齿（16）的因子，例如当毂壳（15）具为45个【45T】棘齿（16）时，该正位棘爪组（30）的棘块（35）可为3个、5个等等。当毂壳（15）具为60个【60T】棘齿（16）时，该正位棘爪组（30）的棘块（35）可为2个、3个、4个、5个及6个等等。又当毂壳（15）具为90个【90T】棘齿（16）时，该正位棘爪组（30）的棘块（35）可为2个、3个、5个及6个等等。另外正位棘爪组（30）可以是一个弹性扣件（38）同步扣掣各该棘块（35）、又或各该棘块（35）具有一个对应的弹性扣件（38），供限制棘块（35）、且令棘块（35）产生卡扣齿槽（31）的回复预力；而本实用新型正位棘爪组（30）是以三个棘块（35）为最佳实施例，其于链轮支撑件（20）的棘轮筒（21）外表面形成有三道等角的轴向齿槽（31），且棘轮筒（21）外表面还并具有一道跨经各齿槽（31）的环扣槽（32），再者各该齿槽（31）上分别设有一棘块（35），各该棘块（35）上表面中心具有对应的嵌槽（36），且各棘块（35）的嵌槽（36）并相对棘轮筒（21）上的环扣槽（32），供利用一弹性扣件（38）圈束各棘块（35），使各该棘块（35）限位于棘轮筒（21）齿槽（31）内，使正位棘爪组（30）的各该棘块（35）可同步单向卡掣毂体（10）毂壳（15）的棘齿（16），且当棘块（35）于越过各棘齿（16）而下压时，弹性扣件（38）可令各棘块（35）产生向上复位的预力，供下一次向上嵌卡毂壳（15）棘齿（16）之用；

至于所述的各该错位棘爪组（40）至少由二个或二个以上的棘块（45）、至少二道或二道以上对应齿块（45）的齿槽（41）及至少一供各该棘块（45）产生回复预力的弹性扣件（48）所组成，其中齿槽（41）与棘块（45）的数量为前述毂壳（15）棘齿（16）的因子，例如当毂壳（15）具为45个【45T】棘齿（16）时，该错位棘爪组（40）的棘块（45）可为3个、5个等等。当毂壳（15）具为60个【60T】棘齿（16）时，该错位棘爪组（40）的棘块（45）可为2个、3个、4个、5个及6个等等。又当毂壳（15）具为90个【90T】棘齿（16）时，该错位棘爪组（40）的棘块（45）可为2个、3个、5个及6个等等。另错位棘爪组（40）可以是一个弹性扣件（48）同步扣掣各该棘块（45）、又或各该棘块（45）具有一个对应的弹性扣件（48），供限制棘块（45）、且令棘块（45）产生卡扣齿槽（41）的回复预力。再者同一轮毂棘爪结构的各该错位棘爪组（40）的棘块（45）数目与该正位棘爪组（40）的棘块（45）相等；当本实用新型以单一错位棘爪组（40）及三个棘块（35）为最佳实施例，其在于链轮支撑件（20）的棘轮筒（21）外表面形成有三道等角的轴向齿槽（41），且错位棘爪组（40）的齿槽（41）与正位棘爪组（30）的齿槽（31）呈交错状设置，并先令该错位棘爪组（40）齿槽（41）与正位棘爪组（30）齿槽（31）形成等角状分布，亦即各相差60度【当具有二组错位棘爪组时，则连同正位棘爪组共有9个棘块，则呈40度等角分布】，再令错位棘爪组（40）齿槽（41）与该等角度位置保持一角度差θ，该角度差θ小于前述毂壳（15）每一棘齿（16）至中心的夹角【如为二组以上的错位棘爪组时，所有错位棘爪组的角度差相加，不超过每一棘齿的夹角】，例如毂壳（15）具有45个棘齿（16），则每一棘齿（16）夹角度8度，故其角度差θ为2度～6度，本实用新型的最佳角度差θ为4度，再者错位棘爪组（40）并于在棘轮筒（21）外表面还并具有一道跨经各齿槽（41）的环扣槽（42），再者各该齿槽（41）上分别设有一棘块（45），各该棘块（45）上表面中心具有对应的嵌槽（46），且各棘块（45）的嵌槽（46）并相对棘轮筒（21）上的环扣槽（42），供利用一弹性扣件（48）圈束各棘块（45），令该各棘块（45）限位，使错位棘爪组（40）的各该棘块（45）可同步单向卡掣毂体（10）毂壳（15）的棘齿（16），且当棘块（45）在越过各棘齿（16）而下压时，弹性扣件（48）可令各棘块（35）产生向上复位的预力，供下一次向上嵌卡毂壳（15）棘齿（16）之用；

由此，使错位棘爪组（40）与正位棘爪组（30）形成异步卡掣，如此可在不改变毂壳（15）棘齿（16）的状况下，增进链轮支撑件（20）与毂体（10）卡掣驱动的机会，而组构成一兼具结构强度与卡掣效率的轮毂棘爪结构。

经由前述的结构设计，本实用新型的实际运用，则是如图二、三及四所显示，操作上，是当踏板反转时，由于链轮支撑件（20）上等角设置错位棘爪组（40）与正位棘爪组（30）间具有一角度差θ，因此当正转时，正位棘爪组（30）的棘块（35）可与毂体（10）毂壳（15）的棘齿（16）咬合，而错位棘爪组（40）的棘块（45）则形成未咬合状、且略为被下压，同时利用其弹性扣件（48）产生回复预力；

当踏板再次反转时，则正位棘爪组（30）的棘块（35）可与毂体（10）毂壳（15）的棘齿（16）分离，而在再次正转时，令错位棘爪组（40）的棘块（45）与毂体（10）毂壳（15）的棘齿（16）咬合状，如此可大幅缩小链轮支撑件（20）咬合毂体（10）的间隙，以提升其驱动效率；

因此，当本实用新型以单一错位棘爪组（40）、且正位棘爪组（30）与错位棘爪组（40）均为三个棘块（35、45），而毂体（10）毂壳（15）的棘齿（16）以45齿为实施例时，其可产生相当于现有技术毂壳具90齿棘齿的效果，缩短正位棘爪组（30）与错位棘爪组（40）的棘块（35、45）时间，且同时能具有45齿棘齿（16）时的卡掣深度，使其啮合时的声响具有快速、且落实的音感，而极为响亮、脆耳，不致发生响音不足、又或啮合速度慢的问题；

另本实用新型仍可以保持毂壳（15）棘齿（16）的大小【90齿的声响、但具有45齿的强度】，使其兼具强度与反应快速的效果，避免发生跳齿或崩齿的现象，增进其驱动的确定性，还可减少棘齿（16）与棘块（35、45）的磨耗，以延长其使用寿命，有效增进自行车行进的效果，而能增加产品的附加价值，并增进其经济效益。

综上所述，可知本实用新型为一创意极佳的创作，除了有效解决现有技术所面临的问题，而且还更大幅增进了功效。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，但本实用新型不以图式所示限定实施范围，凡是与本实用新型意旨相符的修饰性变化，只要在均等范围内都应涵属于本实用新型的专利范围内。

Claims (7)

1.一种轮毂棘爪结构，其特征在于，其包含有：

一毂体，该毂体中心具有一供一轮轴穿枢的轮轴孔，且毂体于其中一端具有一环状毂壳，该毂壳内缘形成有多个等角设置的棘齿；

一链轮支撑件，该链轮支撑件枢设于前述轮轴上，且该链轮支撑件具有一对应毂壳棘齿的棘轮筒；

一正位棘爪组，该正位棘爪组是由二个或二个以上的棘块与齿槽所构成，其中棘块与齿槽的数量为毂壳棘齿齿数的因子，而各齿槽是轴向形成于前述棘轮筒的外表面，且各齿槽内分别设有一个棘块，又各棘块具有受棘齿推压后产生单向卡掣的回复预力；

至少一错位棘爪组，各该错位棘爪组是由二个或二个以上的棘块与齿槽所构成，其中棘块与齿槽的数量为毂壳棘齿齿数的因子，且各该错位棘爪组的棘块及齿槽数量与正位棘爪组的棘块及齿槽数量相等，另各该错位棘爪组的各该齿槽是轴向形成于前述棘轮筒的外表面，且错位棘爪组的齿槽与正位棘爪组的齿槽呈交错状设置，并先令各该错位棘爪组齿槽与正位棘爪组齿槽形成等角状分布，再令各该错位棘爪组齿槽与该等角保持一角度差，且该角度差总和小于前述每一棘齿至中心的夹角，另各齿槽内分别设有一个棘块，又各该棘块具有受棘齿推压后产生单向卡掣的回复预力；

由此，使各错位棘爪组与正位棘爪组形成异步卡掣传动，而组构成一兼具结构强度与卡掣顺畅性的轮毂棘爪结构。

2.如权利要求1所述的轮毂棘爪结构，其中该毂体可供多个幅条固定于一环状轮框而形成车轮。

3.如权利要求1所述的轮毂棘爪结构，其中该毂壳具有45个棘齿，而每一棘齿夹角度8度，而正位棘爪组与错位棘爪组分别具有三个等角设置的齿槽及棘块，且各错位棘爪组与正位棘爪组的棘块的角度差θ为2度～6度。

4.如权利要求1或权利要求3所述的轮毂棘爪结构，其中该错位棘爪组的棘块与该正位棘爪组的棘块的角度差θ为4度。

5.如权利要求1所述的轮毂棘爪结构，其中该正位棘爪组与各错位棘爪组的棘块是共同利用一弹性扣件圈束，供相对毂壳棘齿产生回复预力。

6.如权利要求5所述的轮毂棘爪结构，其中该正位棘爪组与各该错位棘爪组于棘轮筒外表面还具有一道跨经各齿槽的环扣槽，而各棘块上表面中心具有对应的嵌槽，供弹性扣件圈束各棘块。

7.如权利要求1所述的轮毂棘爪结构，其中该正位棘爪组与各错位棘爪组的棘块是分别利用一弹性扣件圈束，供相对毂壳棘齿产生回复预力。