TW201404655A - 自行車輪轂之離合式驅動系統 - Google Patents

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Abstract

本發明主要係提供一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其包括:一花轂座;設於該花轂座內之一套筒座;穿設於各該花轂座及套筒座間之一輪軸組;及設於各該棘齒承座及花轂座之一離合驅動裝置,其具有一離合組、一驅動組、及設於各該離合組及驅動組間之至少一離合驅動塊,其中該離合組係由設於該棘輪承座上之一第一棘齒部,及設於該離合驅動塊之一第二棘齒部所共同組成,該驅動組係由設於該花轂座之一第一驅動齒,及設於該離合驅動塊之一第二驅動齒所共同組成,利用該離合驅動塊於各該第一驅動齒及第一棘齒部間作徑向之線性位移,使各該第一、第二棘齒部相互間產生離合狀態變換,而達到單向作功驅動各該花轂座及套筒座同步旋轉者;藉此,利用該離合驅動裝置以徑向驅動且線性位移之設計,可同時具有省力及高靈敏度等雙重效果,配合多棘齒及多驅動齒之離合驅動塊,其具有較大接觸面積,以提升驅動力及省力之功效,且各棘齒之磨耗程度平均,可減少單一棘齒承受較大驅動力之情形,進而可提升使用壽命及降低零件維修成本者。

Description

自行車輪轂之離合式驅動系統
本發明係有關於棘輪驅動系統,特別是使用於自行車之輪轂部位,利用徑向直線位移之離合驅動方式,以達到單向旋轉驅動,使踩踏時可有效作功者。
踩踏自行車時,以腳踩踏板朝前驅動旋轉曲柄,以帶動車輪朝前方旋轉而使車體前進,此時為作功驅動狀態;如腳不繼續踩踏而車輪仍能繼續朝前旋轉,此時為非作功驅動狀態;而能達到前述單向驅動及另一向空轉需求者,則係因於後車輪之輪軸花轂內設有一棘輪裝置。
自行車輪轂結構主要包含有花轂座、及設於花轂座內之輪軸、軸承、套筒座、棘輪組等構件,其中該輪軸係呈固定狀態,當該套筒座係與鍊條裝置相接設;故當鍊條裝置帶動該套筒座旋轉,則帶動該棘輪組旋轉,再間接帶動該花轂座同步旋轉,此為作功驅動狀態;當鍊調裝置不帶動該套筒座旋轉,此時該棘輪組亦停止旋轉,而該花轂座係因慣性運動而持續旋轉,此為不作功之空轉狀態。
自行車輪轂之棘輪裝置,依其結構大致可區分為「徑向驅動」及「端面驅動」二大類,其中「徑向驅動」係指該棘輪組係以一第一棘齒設於套筒之外徑緣部位,另一第二棘齒設於花轂座內緣壁上,藉以各該第一、第二棘齒相互囓合驅動,即指 棘爪係以輪軸之直徑方向旋轉以抵接驅動棘齒;「端面驅動」者,又稱「軸向驅動」,係以該棘輪組之一第一棘齒設於該套筒座之端面部位,另一第二棘齒則以一棘齒環之端面部位,並使該棘齒環固設於該花轂座預設部位內,藉以各該第一、第二棘齒相互囓合驅動,即指二棘齒係以輪軸之軸線方向相互囓合驅動。
按,習知以「徑向驅動」之自行車輪轂棘輪結構,如國內第099104719號發明專利所揭露之「具有改良掣爪活動結構之花轂」,包含:一心軸,沿一軸向延伸;一轂殼,可轉動地設置於該心軸;一齒輪座,可轉動地設置於該心軸並鄰近於該轂殼,該齒輪座具有一延伸入該轂殼的內端部、一沿該軸向相反於該內端部的外端部,及數間隔地設置於該內端部並沿該軸向朝該外端部延伸的安裝槽,該內端部具有數分別界定出該等安裝槽底部的槽底面部、數分別從該等槽底面部在該軸向上的外側緣沿徑向朝外延伸出並界定出該等安裝槽側緣的槽側面部,及數分別從該等槽側面部沿該軸向朝內延伸至該等安裝槽內的擋階部;及一離合單元,設置於該轂殼與該齒輪座的內端部之間,該離合單元具有一設置於該轂殼內的棘齒環、數分別可擺動地設置於該等安裝槽的掣爪,及一設置於該內端部並使該等掣爪與該棘齒環保持單向嚙合的彈性元件,該等掣爪分別與該等擋階部抵接,而與該等槽側面部分別間隔一間隙。
另有一種屬「徑向驅動」之自行車輪轂棘輪結構,如國內第100219245號新型專利所揭露之「自行車輪轂之單向棘輪結 構」,其單向棘輪結構係藉以令自行車輪轂一端所組設之鏈輪帶動座與該自行車輪轂之間呈單轉向帶動狀態,該單向棘輪結構包括:一第一嚙合部位,設於該自行車輪轂一端,包括環狀排列分佈的多數第一單向棘齒,所述第一單向棘齒包括齒尖部、齒根部以及斜導面;一第二嚙合部位,設於該鏈輪帶動座一端,包括環狀排列分佈的多數第二單向棘齒,所述第二單向棘齒包括齒尖部、齒根部以及斜導面;其中,該第二單向棘齒之齒形能夠與該第一嚙合部位之第一單向棘齒相嚙合,且二者間之嚙合關係,係單方向為嚙合帶動、另一方向則為相互頂開錯動的配合狀態;至少一彈性構件,藉以令所述第一嚙合部位與第二嚙合部位之間於相互錯動狀態時,能夠具備有相互頂開而錯動之作動性;至少一凸齒,凸設於所述第一單向棘齒或第二單向棘齒任其中一者之齒尖部局部位置處,且所述凸齒之凸伸方向,係沿著該斜導面之斜伸路徑凸出者,又該第一單向棘齒或第二單向棘齒之齒尖部未形成該凸齒的位置處,則形成相對內凹之抵頂緣;至少一凸齒避讓部,係凹設於該第二單向棘齒或第一單向棘齒任其中一者之齒根部局部位置處,以當該第一、第二單向棘齒相嚙合而構成其彼此間的齒尖部抵頂緣抵止於齒根部時,所述凸齒能夠對位伸入該凸齒避讓部中。
習知屬「端面驅動」之自行車輪轂棘輪結構,如美國第US6,123,179號專利所揭露之「自行車輪轂結構」,其包括:一輪軸;一中空輪轂,設於該輪軸之殼體狀,其具有一第一端及一第二端;一套筒驅動組,於該輪軸上作旋轉動作,其具有一 第一端部設置於該輪轂之第二端;一離合器單元,其包括設於該輪軸上且可於其上作旋轉之一第一棘輪組及一第二棘輪組,該第一棘輪組與該套筒驅動組之第一端部相接設,其具有一環形端面,係沿該輪軸之垂直方向延伸;該環形端面具有傾斜齒其以環狀排列設於該輪軸,且軸向凸設於該環形端面,該第二棘輪組接設於該中空輪轂之第二端,且具有一環形端面,沿該輪軸之垂直方向延伸,且於該第一棘輪組之相對位置,該第二棘輪組之該環形端面具有斜齒其以環狀排列設於該輪軸,且軸向凸設於該環形端面,當該套筒驅動裝置朝一方向旋轉則與該第一棘輪組之傾斜齒相囓合,當該套筒驅動裝置朝另一方向旋轉則與該第一棘輪組之傾斜齒脫離;彈性裝置偏設於各該第一、第二棘輪組之間以維持兩者相互接觸,其中每一各該第一、第二棘輪組包括一環形盤,其具有兩反向端面,其一端面定位該環形端面及該斜齒,另一端面設有平面且沿該輪軸垂直方向延伸。
上述結構中,第一案及第二案屬「徑向驅動」之棘輪裝置應用,第三案屬「軸向驅動」之棘輪裝置,以「軸向驅動」者其各該棘齒必須均囓合以進行驅動,以「徑向驅動」者,則以多個棘爪抵接棘齒進行驅動,故以囓合面積分析,「軸向驅動」囓合面積較大於「徑向驅動」,因此「軸向驅動」設計之棘輪裝置具有較佳之驅動力;而「徑向驅動」者其驅動位置距離輪 軸中心線較長於「軸向驅動」,因此「徑向驅動」設計之棘輪則較為省力。
進一步針對「徑向驅動」之棘輪裝置分析,其多應用三至四個棘爪設於套筒座上,各該棘爪均於套筒座上以旋轉方式朝外徑方向推抵設於花轂座上相對位置之棘齒,配合彈性件使各該棘爪恆朝棘齒方向旋動者;惟,棘爪以「旋轉方式」外旋以抵推「單一」棘齒之形式,其旋擺動作相較「軸向驅動」之線性移動慢,會造成驅動之靈敏度降低,有延遲的情形;四棘爪之接觸面積小因此驅動力較小,且棘爪尖端受力大容易磨耗,使用壽命較短;另一方面,當棘爪尖端受損時,則恐會無法與棘齒之齒面接觸以致無法有效推抵驅動,且四棘爪會因各自磨耗量不同,造成所有驅動力集中於磨耗量小(即尺寸較長)的棘爪尖端,以致事實上驅動力並未平均於四個棘爪上;同時,因容易造成各棘爪損耗度不同,無法使各棘爪長度均等,以達到驅動力平均分配,只要其一棘爪需更換,則其他三棘爪均必須更換,維修成本相對較高。
故本案發明人係提供另一種棘輪裝置,係針對「徑向驅動」之棘輪結構,提供較大驅動力,且可將驅動力平均於各棘齒,磨耗小且平均,及使用壽命長者。
有鑑於此,本發明所揭露自行車輪轂之離合式驅動系統,其包含有:一花轂座;設於該花轂座內之一套筒座;穿設於各 該花轂座及套筒座間之一輪軸組;及設於各該棘齒承座及花轂座之一離合驅動裝置,其具有一離合組、一驅動組、及設於各該離合組及驅動組間之至少一離合驅動塊,其中該離合組係由設於該棘輪承座上之一第一棘齒部,及設於該離合驅動塊之一第二棘齒部所共同組成,該驅動組係由設於該花轂座之一第一驅動齒,及設於該離合驅動塊之一第二驅動齒所共同組成,利用該離合驅動塊於各該第一驅動齒及第一棘齒部間作徑向之線性位移,使各該第一、第二棘齒部相互間產生離合狀態變換,而達到單向作功驅動各該花轂座及套筒座同步旋轉者;一復歸元件,係共同箍設於各該離合驅動塊及第一棘齒部外,以提供該離合驅動塊朝該第一棘齒部徑向線性位移之力;藉由上述構件,利用該離合驅動裝置以徑向驅動且線性位移之設計,可同時具有「徑向驅動」棘輪裝置之省力,及線性位移之高靈敏度等雙重效果,配合多棘齒及多驅動齒之離合驅動塊,其具有較大接觸面積,以提升驅動力及省力之功效,且各棘齒之磨耗程度平均,可減少單一棘齒承受較大驅動力之情形,進而可提升使用壽命,即使其一棘齒受損,其他棘齒仍可進行驅動不受影響,不需進行更換,可降低零件維修成本者。
本發明之主要目的即在提供一種自行車輪轂之離合式驅動系統,係以徑向驅動且以線性位移之離合驅動裝置,設於套筒座及花轂座之間,同時具有「徑向驅動」棘輪裝置之省力, 及線性位移之高靈敏度等雙重效果。
本發明之次一目的即在提供一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其離合驅動裝置具有線性位移之離合驅動塊,係以多棘齒及多驅動齒之設計,而具有較大接觸面積,以提升驅動力,並具有省力之功效。
本發明之再一目的即在提供一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其離合驅動裝置之承受力可平均分配於該離合驅動塊之各棘齒上,因此各棘齒之磨耗程度平均,可減少單一棘齒承受較大驅動力之情形,進而可提升使用壽命。
本發明之更一目的即在提供一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其離合驅動塊上設有多數棘齒,即使其一棘齒受損,其他棘齒仍可進行驅動不受影響,不需進行更換,可降低零件維修成本。
首先請參照第一圖至第五圖,本發明所提供之一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其包含有:一花轂座(10),以及設於該花轂座(10)上之一套筒座(20)、一輪軸組(30)、一離合驅動裝置(40)、及一復歸元件(50)。
該花轂座(10),係設於輪圈之中心部位,呈中空筒狀。
該套筒座(20),呈中空筒狀,其外徑預設部位具有一棘輪承座(21)及一飛輪承座(22),並以該棘輪承座(21)部位伸設於該花轂座(10)靠近一側端面之內徑緣相對位置;該飛輪承座 (22)為與一飛輪組相接設之部位。
該輪軸組(30),設於各該花轂座(10)及套筒座(20)之間,其具有穿設其中心之一軸桿(31),及於各該軸桿(31)、花轂座(10)內緣壁、及套筒座(20)內緣壁間之三旋動件(32);該軸桿(31)由該套筒座(20)外露端面穿設進入各該花轂座(10)及旋動件(32)後,於該花轂座(10)另端以一防水件(33)螺設定位;該套筒座(20)靠近外露端面之內徑緣,與該軸桿(31)間設有一第一防水環(34);該花轂座(10)靠近外露端面之內徑緣,與該套筒座(20)伸設之部位設有一第二防水環(35)。
該離合驅動裝置(40),係設於各該棘齒承座(31)及花轂座(10)內緣壁之間,其具有一離合組(41)、一驅動組(42)、及設於各該離合組(41)及驅動組(42)間之一離合驅動塊(43);其中該離合驅動塊(43)為與各該花轂座(10)及套筒座(20)同心設置之曲形座體,並形成同心狀之內徑緣及外徑緣之曲面;該離合組(41)係由設於該棘輪承座(21)上之一第一棘齒部(411),及設於該離合驅動塊(43)預設緣面之一第二棘齒部(412)所共同組成;該驅動組(42)係由設於該花轂座(10)靠近一側端面之內徑緣壁呈齒狀環設排列之一第一驅動齒(421),及設於該離合驅動塊(43)另一預設緣面可與該第一驅動齒(421)相囓合之一第二驅動齒(422)所共同組成;該離合驅動塊(43)可於各該第一驅動齒(421)及第一棘齒部(411)間作徑向之線性位移,以使各該第一、第二棘齒部(411)(412)兩者呈現相互囓合與脫離之狀態切換,並讓各該花轂座(10)及套筒座(20)間產生驅動與 空轉之狀態變換;該套筒座(20)係藉由各該第一、第二棘齒部(411)(412)之囓合,並利用間接傳動旋轉呈囓接狀態之各該第一、第二驅動齒(421)(422),而與該花轂座同步旋轉;該第二驅動齒(422)係具有凹狀之一組設槽(423),以橫設方式將其齒部分隔為平行狀之二排以上。
該復歸元件(50),為環狀扣環之應用,係嵌設於該組設槽(43)內,以共同箍設於各該離合驅動塊(43)及第一棘齒部(411)外,以提供該離合驅動塊(43)朝該第一棘齒部(411)徑向線性位移之力。
藉由上述構件,利用該離合驅動裝置(40)以徑向驅動且線性位移之設計,可同時具有「徑向驅動」棘輪裝置之省力,及線性位移之高靈敏度等雙重效果,配合多棘齒及多驅動齒之離合驅動塊(43),其具有較大接觸面積,以提升驅動力及省力之功效,且各該第一、第二棘齒部(411)(412)之磨耗程度平均,可減少單一棘齒承受較大驅動力之情形,進而可提升使用壽命,即使其一棘齒受損,其他棘齒仍可進行驅動不受影響,不需進行更換,可降低零件維修成本者。
為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效,茲將本發明使用方式加以敘述如下:本發明之組設,首先係於該花轂座(10)靠近一側端面之內徑緣壁以一體方式形成有該第一驅動齒(421);於該套筒座(20)之棘輪承座(21)上以一體方式形成有該第一棘齒部(411);將各該旋動件(32)分別套設定位於該軸桿(31)外部預設部位;將 該離合驅動塊(43)以該復歸元件(50)箍設於該第一棘齒部(411)外,此時該復歸元件(50)係嵌設於該組設槽(44)內,各該第一、第二棘齒部(411)(412)可相互囓合;將各該套筒座(20)及離合驅動塊(43),以該離合驅動塊(43)部位套設於該第一驅動齒(421)內,使各該第一、第二驅動齒(421(422)相互囓合;將各該軸桿(31)及旋動件(32)由該套筒座(20)之一端穿設於各該套筒座(20)及花轂座(10)內,並於該花轂座(10)另一端以該防水件(33)接設定位;將該第一防水環(34)設於該套筒座(20)自由端之內徑緣壁;最後將該第二防水環(35)設於該花轂座(10)靠近外露端面之內徑緣壁,即組設完成。
本發明之作功驅動狀態,請參照第四圖至第五圖,該復歸元件(50)提供一彈力將該離合驅動塊(43)恆朝該棘輪承座(21)貼近,使各該第一、第二棘齒部(411)(412)囓合,故當該套筒座(20)受到鍊條裝置傳動而旋轉時,則由各該第一、第二棘齒部(411)(412)囓合後同步驅動該離合驅動塊(43),再利用相互囓接之各該第一、第二驅動齒(421)(422)間接傳動該花轂座(10)產生同方向旋轉,此為踩踏朝前進行之狀態。
本發明於非作功驅動狀態,請參照第六圖至第七圖,當該套筒座(20)不受鍊條裝置傳動,即未踩踏時,該套筒座(20)則不旋轉,而各該離合驅動塊(42)及花轂座(10)兩者則仍持續同步旋動,以至該第一棘齒部(411)與該第二棘齒部(412)相互呈非囓合之脫齒狀態,第六圖為半脫齒之情形,第七圖為完全脫齒之情形,此為該離合驅動裝置(40)之空轉狀態,即不作功驅 動,而該花轂座(10)可依慣性仍可持續朝前旋動之狀態。
本發明之該離合驅動裝置(40),係具有徑向驅動且以線性位移之該離合驅動塊(43),設於各該花轂座(10)及套筒座(20)之間,其利用設於各該離合驅動塊(43)及花轂座(10)間之驅動組(42),其以相囓合之各該第一、第二驅動齒(421)(422)作旋轉傳動;配合設於各該離合驅動塊(43)及套筒座(20)間之離合組(41),其利用可單向旋轉囓合之各該第一、第二棘齒部(411)(412)作旋轉驅動變換,以達到單向作功驅動之效果;需進一步說明者,當各該第一、第二棘齒部(411)(412)呈囓合狀態時,各該第一、第二驅動齒(421)(422)則兩者產生預設間隙;當各該第一、第二棘齒部(411)(412)呈脫離狀態時,各該第一、第二驅動齒(421)(422)則仍呈囓接狀態。
本發明該離合驅動裝置(40),係利用設於該套筒座(20)外徑以「徑向驅動」方式,結合該離合驅動塊(43)可於各該第一驅動齒(421)及第一棘齒部(411)間作線性位移之技術,使其具有棘輪裝置以「徑向驅動」之省力特性,並使該離合驅動塊(43)具有線性位移之快速反應及高靈敏度,解決習知旋擺式棘爪容易產生延遲及反應慢等問題,故本發明具有省力及提升驅動靈敏度之雙重效果。
本發明該離合驅動塊(43)具有多棘齒及多驅動齒之設計,其利用位於該離合驅動塊(43)外緣設有若干該第二驅動齒(422),及設於該離合驅動塊(43)內緣之若干第二棘齒部(412),分別與各該第一驅動齒(421)及第一棘齒部(411)相互 囓合,此一結構設計,可使接觸面積增加,以大大提升驅動力,減少傳動力之損耗,讓省力之效益更為增進,並解決習知「徑向驅動」其棘爪式驅動驅動力不足之問題。
本發明之該離合驅動裝置(40),係以多齒設計之該第二棘齒部(412)可平均承受驅動力,因此各該第二棘齒部(412)之磨耗較為平均,解決習知各棘爪因受力不均以致磨耗程度不一之情形,故本發明係具有提升使用壽命之功效;同時,本發明該第二棘齒部(412)即使其一棘齒受損,其他棘齒仍可進行驅動不受影響,不需進行更換,解決習知只要其一棘爪因損壞需更換時,則其他三棘爪均必須更換之問題,故本發明可有效降低零件維修成本。
請參照第八圖至第十圖,係為本發明之第二實施例,其中該棘輪承座(21)係由設於該套筒座(20)上之一承座(211)及一承座環(212)所共同組成,該承座(211)係環設有呈軸向延伸凸狀之若干第一定位部(213);該承座(211)環呈環體狀,其外徑緣設有該第一棘齒部(411),內徑緣則環設有可與各該第一定位部(213)相卡設之若干第二定位部(214);該離合驅動塊(43)係以三件之數量環設於各該第一棘齒部(411)及第一驅動齒(421)之間;該第二棘齒部(412)上係以二組設槽(44)以軸向排列平行設置其上,而將該第二棘齒部(412)分隔為三排;該復歸元件(50)則以二個之數量分別嵌設於各該組設槽(44)內,以共同箍設環設之各該離合驅動塊(43)。
本實施例係以原實施例之該棘輪承座(21),以二件式之結 構設計分設為各該承座(211)及承座環(212),再使兩者間以各該第一、第二定位部(213)(214)相互嵌設為其實施態樣;另一方面,以多個該離合驅動塊(43)之設計,可使驅動能力更為大幅提升,且更為省力;本實施例其各該構件之組裝方式,及他所預期達到之功效,均與較佳實施完全相同。
請參照第十一圖至第十四圖,係為本發明之第三實施例,其中該花轂座(10)於靠近一側端面之內徑緣,組設有呈環體狀之一驅動環(11),該第一驅動齒(421)則設於該驅動環(11)之內徑緣;該驅動環(11)係以螺接方式螺設固接於該花轂座(10)內徑緣;該套筒座(20)伸設於該花轂座(10)之一端,其靠近端緣面之外徑緣預設部位徑向凹設有一定位槽(23);一定位扣環(24),係設於該定位槽(23)內,其一側緣可有效抵觸該離合驅動塊(43)之一側面,防止該離合驅動塊(43)於該第一棘齒部(411)上產生軸向位移;該套筒座(20)伸設於該花轂座(10)之一端,其外徑緣預設部位徑向凹設有一抵接槽(12),並於其一之側壁形成一抵面(121);該離合驅動塊(43)係套設於該抵接槽(12)上,並使其兩側緣分別抵接於各該定位扣環(24)及抵面(121)。
本實施例主要係以原實施例之該花轂座(10),其內徑緣以具有該第一驅動齒(421)之該驅動環(11)螺設固定其中,配合該套筒座(20)細部界定有該定位槽(23)以供該定位扣環(24)嵌設定位其上,以及該抵面(121)之設計,藉以使該離合驅動塊(43)之兩側分別抵接於各該定位扣環(24)及抵面(121)間, 使不會產生軸向位移,可維持傳動效益不被損耗之效果;本實施例其各該構件之組裝方式,及他所預期達到之功效,均與較佳實施完全相同。
請參照第十五圖至第十六圖,係為本發明之第四實施例,其中該花轂座(10)內徑緣環設有呈軸向延伸凸狀之若干第一接部(101);該驅動環(11)徑緣則環設有呈凹狀可與各該第一接部(101)相卡設之若干第二接部(111)。
此一實施方式,係提供各該花轂座(10)及驅動環(11)另一組接方式,係以各該第一、第二接部(101)(111)以凹凸方式相嵌設而達到卡固定位者;本實施例其各該構件之組裝方式,及他所預期達到之功效,均與較佳實施完全相同。
請參照第十七圖至第十八圖,係為本發明之第五實施例,其主要包括;一花轂座(10),係設於輪圈之中心部位,呈中空筒狀,其靠近一側端面之內緣設有一棘輪承座(13);一套筒座(20),呈中空筒狀,其外徑預設部位具有一驅動承座(25)及一飛輪承座(22),並以該驅動承座(25)部位伸設於該棘輪承座(13)外徑相對位置,該飛輪承座(22)為與一飛輪組相接設之部位;一輪軸組(30),設於各該花轂座(10)及套筒座(20)之間,其具有穿設其中心之一軸桿(31),及於各該軸桿(31)、花轂座(10)內緣壁、及套筒座(20)內緣壁間之三旋動件(32);一離合驅動裝置(40),係設於各該棘齒承座(13)及驅動承座(25)內緣壁之間,其具有一離合組(41)、一驅動組(42)、及設於各該離合組及驅動組間之三離合驅動塊(43),其中該離合組(41)係由 設於該棘輪承座(13)上之一第一棘齒部(411),及設於該離合驅動塊(43)預設緣面之一第二棘齒部(421)所共同組成,該驅動組(42)係由設於該驅動承座(25)內徑緣壁呈齒狀環設排列之一第一驅動齒(421),及設於該離合驅動塊(43)另一預設緣面可與該第一驅動齒(421)相囓合之一第二驅動齒(422)所共同組成,該離合驅動塊(43)可於各該第一驅動齒(421)及第一棘齒部(411)間作徑向之線性位移,以使各該第一、第二棘齒部(411)(412)兩者呈現相互囓合與脫離之狀態切換,並讓各該花轂座(10)及套筒座(20)間產生驅動與空轉之狀態變換,該套筒座(20)係藉由各該第一、第二棘齒部(411)(412)之囓合,並利用間接傳動旋轉呈囓接狀態之各該第一、第二驅動齒(421)(422),而與該花轂座(10)同步旋轉;一復歸元件(50),係共同箍設於各該離合驅動塊(43)及第一棘齒部(411)外,以提供該離合驅動塊(43)朝該第一棘齒部(411)徑向線性位移之力。
本實施例主要係提供另一種實施態樣,係使該棘輪承座(13)設於該花轂座(10)內部,配合該套筒座(20)上以形成該驅動承座(25),並使該第一驅動齒(421)環設於該驅動承座(25)內緣,再將該驅動承座(25)接設於該花轂座(10)內,簡言之,係將原實施例設於該花轂座(10)之驅動組(42)及設於該套筒座(20)之該棘輪組(41),兩相置換為該花轂座(10)設有該棘輪組(41)及該套筒座(20)設有該驅動組(42),再使該離合驅動塊(43)組設於各該驅動組(42)及棘輪組(41)之間,為其實施方式。本實施例其各該構件之組裝方式,及他所預期達到之功 效,均與較佳實施完全相同。
綜合上述,本發明所揭露「自行車輪轂之離合式驅動系統」,係提供一種使用於自行車輪轂中可承受較高驅動力、靈敏性佳且受力平均之該離合驅動裝置,其利用徑向驅動且線性位移之該離合驅動塊,及分別設於各該花轂座、套筒座、及離合驅動塊三者間之各該離合組及驅動組,以多驅動齒及多棘齒之各該第一、第二驅動齒及第一、第二棘齒部之設計藉以達成,除此之外,又可使整體驅動受力平均分配於各該第一、第二驅動齒及第一、第二棘齒部,可防止單一齒部受力之情形發生,以提升使用壽命,即使單一齒部受損仍可作動,而有效降低維修成本,而獲致一實用性高之花轂棘輪驅動結構,俾使整體確具產業實用性及成本效益,且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用,誠符合發明專利申請要件,懇請 鈞局明鑑,早日准予專利,至為感禱。
需陳明者,以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理,若依本發明之構想所作之改變,其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時,均應在本發明之範圍內,合予陳明。
[本發明]
(10)‧‧‧花轂座
(101)‧‧‧第一接部
(11)‧‧‧驅動環
(111)‧‧‧第二接部
(12)‧‧‧抵接槽
(121)‧‧‧抵面
(13)‧‧‧棘輪承座
(20)‧‧‧套筒座
(21)‧‧‧棘輪承座
(211)‧‧‧承座
(212)‧‧‧承座環
(213)‧‧‧第一定位部
(214)‧‧‧第二定位部
(22)‧‧‧飛輪承座
(23)‧‧‧定位槽
(24)‧‧‧定位扣環
(25)‧‧‧驅動承座
(30)‧‧‧輪軸組
(31)‧‧‧軸桿
(32)‧‧‧旋動件
(33)‧‧‧防水件
(34)‧‧‧第一防水環
(35)‧‧‧第二防水環
(40)‧‧‧離合驅動裝置
(41)‧‧‧離合組
(411)‧‧‧第一棘齒部
(412)‧‧‧第二棘齒部
(42)‧‧‧驅動組
(421)‧‧‧第一驅動齒
(422)‧‧‧第二驅動齒
(43)‧‧‧離合驅動塊
(44)‧‧‧組設槽
(50)‧‧‧復歸元件
第一圖為本發明一較佳實施例之立體外觀圖。
第二圖為本發明一較佳實施例之立體分解圖。
第三圖為本發明一較佳實施例之組設示意圖。
第四圖為本發明一較佳實施例之平面剖視圖一。
第五圖為本發明一較佳實施例之平面剖視圖二。
第六圖為本發明一較佳實施例之脫齒狀態圖一。
第七圖為本發明一較佳實施例之脫齒狀態圖二。
第八圖為本發明第二實施例之立體分解圖。
第九圖為本發明第二實施例之組設示意圖。
第十圖為本發明第二實施例之平面剖視圖。
第十一圖為本發明第三實施例之立體分解圖。
第十二圖為本發明第三實施例之局部平面組設圖。
第十三圖為本發明第三實施例之套筒座及定位扣環外觀圖。
第十四圖為本發明第三實施例之局部平面放大圖。
第十五圖為本發明第四實施例之立體分解圖。
第十六圖為本發明第四實施例之平面剖視圖。
第十七圖為本發明第五實施例之立體分解圖。
第十八圖為本發明第五實施例之平面剖視圖。
(10)‧‧‧花轂座
(20)‧‧‧套筒座
(21)‧‧‧棘輪承座
(22)‧‧‧飛輪承座
(23)‧‧‧定位槽
(24)‧‧‧定位扣環
(25)‧‧‧驅動承座
(30)‧‧‧輪軸組
(31)‧‧‧軸桿
(32)‧‧‧旋動件
(33)‧‧‧防水件
(34)‧‧‧第一防水環
(35)‧‧‧第二防水環
(40)‧‧‧離合驅動裝置
(41)‧‧‧離合組
(411)‧‧‧第一棘齒部
(412)‧‧‧第二棘齒部
(42)‧‧‧驅動組
(421)‧‧‧第一驅動齒
(422)‧‧‧第二驅動齒
(43)‧‧‧離合驅動塊
(44)‧‧‧組設槽
(50)‧‧‧復歸元件

Claims (11)

  1. 一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其包含有:一花轂座,係設於輪圈之中心部位,呈中空筒狀;一套筒座,呈中空筒狀,其外徑預設部位具有一棘輪承座及一飛輪承座,並以該棘輪承座部位伸設於該花轂座靠近一側端面之內徑緣相對位置,該飛輪承座為與一飛輪組相接設之部位;一輪軸組,設於各該花轂座及套筒座之間,其具有穿設其中心之一軸桿,及於各該軸桿、花轂座內緣壁、及套筒座內緣壁間之至少一旋動件;一離合驅動裝置,係設於各該棘齒承座及花轂座內緣壁之間,其具有一離合組、一驅動組、及設於各該離合組及驅動組間之至少一離合驅動塊,其中該離合組係由設於該棘輪承座上之一第一棘齒部,及設於該離合驅動塊預設緣面之一第二棘齒部所共同組成,該驅動組係由設於該花轂座靠近一側端面之內徑緣壁呈齒狀環設排列之一第一驅動齒,及設於該離合驅動塊另一預設緣面可與該第一驅動齒相囓合之一第二驅動齒所共同組成,該離合驅動塊可於各該第一驅動齒及第一棘齒部間作徑向之線性位移,以使各該第一、第二棘齒部兩者呈現相互囓合與脫離之狀態切換,並讓各該花轂座及套筒座間產生驅動與空轉之狀態變換,該套筒座係藉由各該第一、第二棘齒部之囓合,並利用間接傳動旋轉呈囓接狀態之各該第一、第二驅動齒,而與該花轂座同步旋轉; 一復歸元件,係共同箍設於各該離合驅動塊及第一棘齒部外,以提供該離合驅動塊朝該第一棘齒部徑向線性位移之力。
  2. 一種自行車輪轂之離合式驅動系統,其包含有:一花轂座,係設於輪圈之中心部位,呈中空筒狀,其靠近一側端面之內緣設有一棘輪承座;一套筒座,呈中空筒狀,其外徑預設部位具有一驅動承座及一飛輪承座,並以該驅動承座部位伸設於該棘輪承座外徑相對位置,該飛輪承座為與一飛輪組相接設之部位;一輪軸組,設於各該花轂座及套筒座之間,其具有穿設其中心之一軸桿,及於各該軸桿、花轂座內緣壁、及套筒座內緣壁間之至少一旋動件;一離合驅動裝置,係設於各該棘齒承座及驅動承座內緣壁之間,其具有一離合組、一驅動組、及設於各該離合組及驅動組間之至少一離合驅動塊,其中該離合組係由設於該棘輪承座上之一第一棘齒部,及設於該離合驅動塊預設緣面之一第二棘齒部所共同組成,該驅動組係由設於該驅動承座內徑緣壁呈齒狀環設排列之一第一驅動齒,及設於該離合驅動塊另一預設緣面可與該第一驅動齒相囓合之一第二驅動齒所共同組成,該離合驅動塊可於各該第一驅動齒及第一棘齒部間作徑向之線性位移,以使各該第一、第二棘齒部兩者呈現相互囓合與脫離之狀態切換,並讓各該花轂座及套筒座間產生驅動與空轉之狀態變換,該套筒座係藉由各該第一、第二棘齒部之囓合,並利用間接傳動旋轉呈囓接狀態之各該第一、第二驅動齒,而與該花轂 座同步旋轉;一復歸元件,係共同箍設於各該離合驅動塊及第一棘齒部外,以提供該離合驅動塊朝該第一棘齒部徑向線性位移之力。
    2、依據申請專利範圍第1或2項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中各該第一、第二棘齒部呈脫離狀態時,各該第一、第二驅動齒則呈囓接狀態;各該第一、第二棘齒部呈囓合狀態時,各該第一、第二驅動齒則兩者產生預設間隙。
  3. 依據申請專利範圍第1或2項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該輪軸組係於該軸桿由該套筒座外露端面穿設進入各該花轂座及旋動件後,於該花轂座另端以一防水件螺設定位;該離合驅動塊為與各該花轂座及套筒座以同心設置之曲形座體,並形成同心狀之內徑緣及外徑緣之曲面。
  4. 依據申請專利範圍第1或2項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該套筒座靠近外露端面之內徑緣,與該軸桿間設有一第一防水環。
  5. 依據申請專利範圍第1或2項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該花轂座靠近外露端面之內徑緣,與該套筒座伸設之部位設有一第二防水環。
  6. 依據申請專利範圍第1或2項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該第二驅動齒係具有凹狀之至少一組設槽,以橫設方式將齒部分隔為平行狀之二排以上,並提供該復歸元件嵌設其內之部位;該復歸元件係為環狀扣環之應用。
  7. 依據申請專利範圍第1項所述自行車輪轂之離合式驅 動系統,其中該棘輪承座係由設於該套筒座上之一承座及一承座環所共同組成,該承座係環設有呈軸向延伸凸狀之若干第一定位部;該承座環呈環體狀,其外徑緣設有該第一棘齒部,內徑緣則環設有可與各該第一定位部相卡設之若干第二定位部。
  8. 依據申請專利範圍第1項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該花轂座於靠近一側端面之內徑緣,組設有呈環體狀之一驅動環,該第一驅動齒則設於該驅動環之內徑緣。
  9. 依據申請專利範圍第8項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該花轂座內徑緣環設有呈軸向延伸凸狀之若干第一接部;該驅動環徑緣則環設有呈凹狀可與各該第一接部相卡設之若干第二接部。
  10. 依據申請專利範圍第1項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該套筒座伸設於該花轂座之一端,其靠近端緣面之外徑緣預設部位徑向凹設有一定位槽;一定位扣環,係設於該定位槽內,其一側緣可有效抵觸該離合驅動塊之一側面,防止該離合驅動塊於該第一棘齒部上產生軸向位移。
  11. 依據申請專利範圍第10項所述自行車輪轂之離合式驅動系統,其中該套筒座伸設於該花轂座之一端,其外徑緣預設部位徑向凹設有一抵接槽,並於其一之側壁形成一抵面;該離合驅動塊係套設於該抵接槽上,並使其兩側緣分別抵接於各該定位扣環及抵面。
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