TW201404625A - 車輪轂結構 - Google Patents

Abstract

本發明主要揭示一種車輪轂結構，其包括車輪轂，其中：車輪轂包括第一輪轂體、第二輪轂體、棘輪座及套環，該套環可組設於第一輪轂體及第二輪轂體之間，或第二輪轂體及棘輪座之間，藉以同一組車輪轂可同時應用於不同級數的飛輪上，以達到車輪轂共用的目的。

Description

車輪轂結構

本發明係一種車輪轂結構，特別是指一種具有固定重心以提供飛輪順暢作動之自行車車輪轂。

隨著近年來油價的上漲，環境污染的惡化，使得綠化環境的概念逐漸提升，隨之把自行車推上高峰，其逐漸成為大眾化的休閒運動及一種代步的交通工具，更甚至成為提供競賽所使用之工具。不論是休閒用腳踏車或競賽型腳踏車，相關業者為了提供良好的騎乘品質予騎士們，即不斷的改進各種自行車的零件，以達到良好品質的目的。

自行車隨著時間的衍變，由以往不具備變速系統的單速自行車至現今廣泛於市場流通具備變速系統的變速自行車。而自行車驅動原理係透過騎士踩動踏板，以帶動前齒盤(大盤)經由鏈條帶動後齒輪(飛輪)，而後齒輪連接於後車輪轂上，故可驅動自行車前行，即是將騎士踩踏的能量轉換為輪胎的扭力。然而，由於單速自行車設計簡單，僅具有一種規格的後齒輪，因而無法滿足不同地形的需求。而變速系統則解決了單速自行車的問題，成為自行車當下的主流。

自行車變速系統最主要的目的是透過調整自行車的齒輪比例，藉以因應不同地形的需求，進而達到省力的目的。齒輪比例係前大盤齒片個數x後飛輪齒片個數，其係為騎士每踩踏一圈相對齒輪轉動的圈數。因此，同樣踩踏一圈，齒輪比例大者較費力，但是可得到較多的前進距離；齒輪比例小者較省力，但是前進距 離較少。一般自行車變速系統，大盤的尺寸有一、二、三盤三種，而飛輪則由入門的五、六片到進階的七、八片甚至專業級的九、十、十一片，片數多通常意味著可以有更高的最高齒輪比例、更低的最低齒輪比例以及更小的齒數落差，所以可應付的路況自然就更多。

請參閱第九圖至第十圖所示，其係習知技術之後車輪轂結構，其包括一車輪轂4及一可組設於車輪轂4一端之棘輪座5，該車輪轂4外周間距環設第一凸耳41及第二凸耳42，該第一凸耳41及第二凸耳42係分別環設有複數輪幅6，且棘輪座5於第二凸耳42的一側套設有飛輪7。藉此，後輪組轉動的過程為輪輻6將騎乘者施加踏板上的能量，以驅動力矩從車輪轂4傳遞至車輪輪框上，以達到轉動的目的。

惟，為了應付不同的路況而於棘輪座5上裝設不同的片數的飛輪7，請參閱第九圖所示，當棘輪座5裝設十片飛輪7a時，該第一凸耳41至重心w3位置係35mm(如圖示A1)，而第二凸耳42至重心w3位置係19mm(如圖示B1)(因應不同的自行車車種，其車輪轂總長也會有所不同，本說明係以35mm：19mm為舉例說明)。其中，前述之重心W3位置得以使車輪轂4配置棘輪座5及飛輪7a後，輪幅6至第一凸耳41及第二凸耳42兩側的力矩達到一個平衡的狀態，使輪圈得以穩定的旋轉。

請參閱第十圖所示，當棘輪座5裝設十一片飛輪7b時，十一片的飛輪7b相較於十片的飛輪7a多出了2mm，若以與第九圖同尺寸之車輪轂4裝設，則其第一凸耳41至重心w4位置係37mm(如圖示A2)，而第二凸耳42至重心w4位置係17mm(如圖示B2)，如此第二凸耳42至重心w4的位置縮短了2mm，導致車輪轂4左、右側 的分力不平衡，而組設於第二凸耳42的輪輻6其張力不足，騎乘過程會因側向力及輪圈過度振動，而致使輪幅6易過度變形或斷裂而影響騎乘的安全。

據此，當車輪轂的重心往第二凸耳偏移時，車輪轂於第二凸耳上的輪輻外傾角則會相較於未偏移前小的多，因此，輪輻就需要承受更大的張力，藉此需藉由更換車輪轂，以增加輪幅的數量抗衡不足的張力，或者以不同長度的車輪轂達到左、右兩側分力均衡的目的。然而，業者得依據飛輪的片數以更換不同對應尺寸的車輪轂，使得廠商製造過程需製作各種尺寸的車輪轂，不僅製作費時同時亦增加製作成本，實不符合經濟效益。

因此，鑑於上述所說明習用的車輪轂的缺失，本發明人於相關產品的研究與開發投入多年的心思，歷經多次實驗與測試，終於推出一種『車輪轂結構』，其係改善習知技術的缺失。

本發明主要目的係提供一種車輪轂結構，其係改善習知技術之車輪轂搭配不同片數的飛輪需替換不同的長度的車輪轂，使車輪轂的重心於運轉的過程不易偏移等缺失。

為了達到上述之目的與功效，本發明係包括一車輪轂，其中：該車輪轂包括一第一輪轂體、一第二輪轂體、一套環、一組設飛輪之棘輪座；該第一輪轂體設有一第一結合端，該第二輪轂體設有一對應第一結合端之第二結合端； 該套環可套設第二輪轂體之第二結合端；該棘輪座組設於第二輪轂體對應第二結合端之相反端；藉此，該套環套設於第二輪轂體之第二結合端，且將第二輪轂體之第二結合端穿設於第一輪轂體的第一結合端，使套環位於第一輪轂體及第二輪轂體之間，且套環抵於第一輪轂體的第一結合端，藉以延長車輪轂的總長度，當裝設飛輪於上時，該車輪轂的重心得以維持於固定的位置，使第一輪轂體及第二輪轂體左、右側分力達到平衡。

本發明進一步包括下列技術特徵：

1.該第一輪轂體的長度大於第二輪轂體的長度。

2.該第二輪轂體之第二結合端的軸向長度大於輪轂套環的軸向長度。

3.該第二輪轂體之第二結合端外周環設複數卡合塊，而該輪轂套環設有一環口，且環口對應該等卡合塊設有複數與卡合塊相互卡合之凹槽。

本發明一種車輪轂結構，其包括一車輪轂，其中：該車輪轂包括一第一輪轂體、一第二輪轂體、一套環及一組設飛輪之棘輪座；該第一輪轂體與第二輪轂體組合，且第二輪轂體對應第一輪轂體的相反端設有一容置部；該棘輪座設有一插入端，且棘輪座外周環設複數嵌合槽，該 棘輪座之插入端可穿設第二輪轂體之容置部；該套環對應棘輪座同樣設有該複數嵌合槽，並可套設於棘輪座之插入端，且位於棘輪座及第二輪轂體之間；藉此，該套環套設於棘輪座之插入端，且棘輪座穿設該第二輪轂體之容置部，令套環位於第二輪轂體及棘輪座之間，且套環抵於容置部內壁，藉以延長該車輪轂的總長度，當飛輪裝設於棘輪座時，該車輪轂的重心得以維持於固定的位置，使第一輪轂體及第二輪轂體左、右側分力達到平衡。

本發明包括下列技術特徵：

1.該第一輪轂體的長度大於第二輪轂體的長度。

2.該棘輪座之插入端的軸向長度大於棘輪套環的軸向長度。

3.該第一輪轂體、第二輪轂體及棘輪套環之間，以及該第二輪轂體、棘輪座及棘輪套環之間的組設方式係為螺設方式、扣設方式或套合方式。

因此本發明可說是一種相當具有實用性及進步性之創作，相當值得產業界來推廣，並公諸於社會大眾。

本發明係有關於一種車輪轂結構，主要有關其功效及特點，以搭配下列各相關圖式作一簡單實施例說明。

請參閱第一圖至第四圖所示，其係第一種組合型態的車輪轂結構，其包括一車輪轂1，其中： 該車輪轂1包括一第一輪轂體11、一第二輪轂體12、一套環13、一組設飛輪2a(本實施例飛輪2a係十速)之棘輪座14；該第一輪轂體11設有一第一結合端111，該第二輪轂體12設有一對應第一結合端111之第二結合端121；該套環13可套設第二輪轂體12之第二結合端121；該棘輪座14組設於第二輪轂體12對應第二結合端121之相反端；藉此，該套環13套設於第二輪轂體12之第二結合端121，且將第二輪轂體12之第二結合端121穿設於第一輪轂體11的第一結合端111，使套環13位於第一輪轂體11及第二輪轂體12之間，且套環13抵於第一輪轂體11的第一結合端111，藉以延長車輪轂1的總長度，當裝設飛輪2a於上時，該車輪轂1的重心得以維持於固定的位置，使第一輪轂體11及第二輪轂體12左、右側分力達到平衡。

本發明包括下列技術特徵，請參閱第一圖至第四圖所示：

1.該第一輪轂體11的長度大於第二輪轂體12的長度。

2.該第二輪轂體12之第二結合端121的軸向長度大於套環13的軸向長度，當套環13套設第二輪轂體12之第二結合端121時，該套環13得以推入第二結合端121且抵於第二輪轂體12，而第二結合端121外露於套環13的部份得以穿設第一輪轂體11之第一接合端111。

3.該第二輪轂體12之第二結合端121外周環設複數卡合塊 122，而該套環13設有一環口131，且環口131對應該等卡合塊122設有複數與卡合塊122相互卡合之凹槽132，如此，該車輪轂1於作動時，該套環13得以穩定的與第二輪轂體12結合，而不易相對第二輪轂體12旋轉及鬆脫。

請參閱第五圖至第八圖所示，接著說明本發明第二種組合型態的車輪轂結構，其包括一車輪轂1’，其中：該車輪轂1’包括一第一輪轂體11’、一第二輪轂體12’、一套環13’及一組設飛輪2b(本實施例飛輪2b係十一速)之棘輪座14’；該第一輪轂體11’與第二輪轂體12’組合，且第二輪轂體12’對應第一輪轂體11’的相反端設有一容置部122’；該棘輪座14’設有一插入端141’，且棘輪座14’外周環設複數嵌合槽142’，該棘輪座14’之插入端141’可穿設第二輪轂體12’之容置部122’；該套環13’對應棘輪座14’同樣設有該複數嵌合槽131’，並可套設於棘輪座14’之插入端141’，且位於棘輪座14’及第二輪轂體12’之間(本發明其套環13’外周的結構係對應棘輪座14’外周的結構)；藉此，該套環13’套設於棘輪座14’之插入端141’，且棘輪座14’穿設該第二輪轂體12’之容置部122’，令套環13’位於第二輪轂體12’及棘輪座14’之間，且套環13’抵於容置部122’內壁，藉以延長該車輪轂1’的總長度，且飛輪2b得以嵌合於棘輪座14’及套環13’上定位； 當飛輪2b裝設於棘輪座14’時，該車輪轂1’的重心得以維持於固定的位置，使第一輪轂體11’及第二輪轂體12’左、右側分力達到平衡。

本發明包括下列技術特徵，請參閱第五圖至第八圖所示：

1.該第一輪轂體11’的長度大於第二輪轂體12’的長度。

2.該棘輪座14’之插入端141’的軸向長度大於套環13’的軸向長度，藉此，套環13’套合插入端141’，並推抵套環13’至插入端141’底處與棘輪座14’互抵，使得棘輪座14’之插入端141’外露於套環13’的部份得以插設第二輪轂體12’之容置部122’。

3.該第一輪轂體11’、第二輪轂體12’及套環13’之間，以及該第二輪轂體12’、棘輪座14’及套環13’之間的組設方式係為螺設方式、扣設方式或套合方式。

請參閱第四圖及第八圖所示，其係同一組車輪轂利用輪轂13(即第一種組合型態)及輪轂13’(即第二種組合型態)互補的組裝方式，以維持十速的飛輪2a及十一速的飛輪2b其裝設於同一組車輪轂上的中心位置，以下進行詳細的說明。

請參閱第四圖所示，其係第一種組合型態，該第一輪轂體11外周環設左凸耳112，而第二輪轂體12外周環設右凸耳123，而左凸耳112及右凸耳123係組設複數輪幅3，當裝設十速飛輪2a於棘輪座14上時，於第一輪轂體11及第二輪轂體12之間組設套環13，此時，第一輪轂體11至中心(如圖示w1)的距離係35mm(如線段a1)，而第二輪轂體12至中心(如圖示w1)的距離係19mm (如線段b1)，如此裝設於左凸耳112及右凸耳123上的輪輻3分力係達到平衡，且輪輻3足夠承受透過車輪轂1作動時，帶動輪圈轉動所形成的張力。

請參閱第八圖所示，當拆除十速飛輪2a且欲裝設十一速飛輪2b於棘輪座14’上時，由於十一速飛輪2b的軸向之長度較十速飛輪2a長，因此必須於棘輪座14’加裝套環13’，藉以十一速飛輪2b得以裝設於上，如此一來，會將第二輪轂體12’設有棘輪座14’的一側向中心(如圖示w2)靠近，使得原本第二輪轂體12’至中心(如圖示w2)的距離為19mm降至17mm，並同時將第一輪轂體11’向外推離中心(如圖示w2)，讓第一輪轂體11’至中心(如圖示w2)的距離由35mm上升至37mm，此種型態無法平衡裝設於第一輪轂體11’及第二輪轂體12’上的輪輻3；據此，透過將裝設於第一輪轂體11及第二輪轂體12之間的套環移除，並裝上套環13’以形成第二種組裝型態之車輪轂1’，藉以第二輪轂體12’至中心的距離得以由17mm恢復至19mm(如圖示b2)，且第一輪轂體11’至中心(如圖示w2)的距離得以由37mm恢復至35mm(如圖示a2)，如此，即使裝設十一速飛輪2b，該裝設於第一車輪轂體11’及第二車輪轂體12’上的輪輻3分力亦可達到平衡，藉以輪輻3足夠承受透過車輪轂1作動以帶動輪圈轉動所形成的張力。

本發明主要技術特徵在於同一組車輪轂得以增加或移除不同長度或不同數量的套管，以因應不同的飛輪級數的需求，藉以達到同一組車輪轂共用於各種級數的飛輪(所需增加的套管之厚度及數量並無限定的範圍，其係依據不同飛輪級數的長度需求而定)，據此可改善習知技術不同的飛輪級數無法共用於同一組車輪 轂之缺失。

由上所述者僅用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖具以對本發明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明「車輪轂結構」其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構創作亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關創作專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請 鈞局早日審查，並給予肯定。

(習知技術)

4‧‧‧車輪轂

41‧‧‧第一凸耳

42‧‧‧第二凸耳

5‧‧‧棘輪座

6‧‧‧輪幅

7a‧‧‧飛輪

7b‧‧‧飛輪

w3‧‧‧重心

w4‧‧‧重心

(第一實施例)

1‧‧‧車輪轂

11‧‧‧第一輪轂體

111‧‧‧第一結合端

112‧‧‧左凸耳

12‧‧‧第二輪轂體

121‧‧‧第二結合端

122‧‧‧卡合塊

123‧‧‧右凸耳

13‧‧‧套環

131‧‧‧環口

132‧‧‧凹槽

14‧‧‧棘輪座

w1‧‧‧重心

2a‧‧‧飛輪

3‧‧‧輪輻

(第二實施例)

1’‧‧‧車輪轂

11’‧‧‧第一輪轂體

112’‧‧‧左凸耳

12’‧‧‧第二輪轂體

122’‧‧‧容置部

123’‧‧‧右凸耳

13’‧‧‧套環

131’‧‧‧嵌合槽

14’‧‧‧棘輪座

141’‧‧‧插入端

142’‧‧‧嵌合槽

2b‧‧‧飛輪

w2‧‧‧重心

3’‧‧‧輪輻

第一圖係本發明第一種車輪轂結構的組合型態立體分解示意圖。

第二圖係本發明第一種車輪轂結構的組合型態立體示意圖。

第三圖係本發明第一種車輪轂結構的組合型態側示圖。

第四圖係本發明第一種車輪轂結構的組合型態實施狀態示意圖。

第五圖係本發明第二種車輪轂結構的組合型態立體示意圖。

第六圖係本發明第二種車輪轂結構的組合型態立體分解示意圖。

第七圖係本發明第二種車輪轂結構的組合型態側示圖。

第八圖係本發明第二種車輪轂結構的組合型態實施狀態示意圖

第九圖係習知技術組設十速飛輪示意圖。

第十圖係習知技術組設十一速飛輪示意圖。

1‧‧‧車輪轂

11‧‧‧第一輪轂體

111‧‧‧第一接合端

12‧‧‧第二輪轂體

121‧‧‧第二接合端

122‧‧‧卡合塊

13‧‧‧套環

131‧‧‧環口

132‧‧‧凹槽

14‧‧‧棘輪座

Claims (8)

1. 一種車輪轂結構，其包括一車輪轂，其中：該車輪轂包括一第一輪轂體、一第二輪轂體、一套環、一組設飛輪之棘輪座；該第一輪轂體設有一第一結合端，該第二輪轂體設有一對應第一結合端之第二結合端；該套環可套設第二輪轂體之第二結合端；該棘輪座組設於第二輪轂體對應第二結合端之相反端；藉此，該套環套設於第二輪轂體之第二結合端，且將第二輪轂體之第二結合端穿設於第一輪轂體的第一結合端，使套環位於第一輪轂體及第二輪轂體之間，且套環抵於第一輪轂體的第一結合端，藉以延長車輪轂的總長度，當裝設飛輪於上時，該車輪轂的重心得以維持於固定的位置，使第一輪轂體及第二輪轂體左、右側分力達到平衡。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之車輪轂結構，其中，該第一輪轂體的長度大於第二輪轂體的長度。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之車輪轂結構，其中，該第二輪轂體之第二結合端的軸向長度大於套環的軸向長度。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之車輪轂結構，其中，該第二輪轂體之第二結合端外周環設複數卡合塊，而該套環設有一環口，且環口對應該等卡合塊設有複數與卡合塊相互卡合之凹槽。
5. 一種車輪轂結構，其包括一車輪轂，其中：該車輪轂包括一第一輪轂體、一第二輪轂體、一套環及一組設飛輪之棘輪座；該第一輪轂體與第二輪轂體組合，且第二輪轂體對應第一輪轂體的相反端設有一容置部；該棘輪座設有一插入端，且棘輪座外周環設複數嵌合槽，該棘輪座之插入端可穿設第二輪轂體之容置部；該套環對應棘輪座同樣設有該複數嵌合槽，並可套設於棘輪座之插入端，且位於棘輪座及第二輪轂體之間；藉此，該套環套設於棘輪座之插入端，且棘輪座穿設該第二輪轂體之容置部，令套環位於第二輪轂體及棘輪座之間，且套環抵於容置部內壁，藉以延長該車輪轂的總長度，當飛輪裝設於棘輪座時，該車輪轂的重心得以維持於固定的位置，使第一輪轂體及第二輪轂體左、右側分力達到平衡。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之車輪轂結構，其中，該第一輪轂體的長度大於第二輪轂體的長度。
7. 根據申請專利範圍第5項所述之車輪轂結構，其中，該棘輪座之插入端的軸向長度大於套環的軸向長度。
8. 根據申請專利範圍第5項所述之車輪轂結構，其中，該第一輪轂體、第二輪轂體及套環之間，以及該第二輪轂體、棘輪座及套環之間的組設方式係為螺設方式、扣設方式或套合方式。