TW201825319A - 自行車花鼓 - Google Patents

Abstract

一種自行車花鼓，主要在花鼓殼內設置一主動棘輪、一可分離地嚙接於主動棘輪之從動棘輪、一設置於從動棘輪之第一磁鐵，以及一相對於第一磁鐵之第二磁鐵，當主動棘輪開始正轉時會藉由與從動棘輪之間的咬合關係而帶動從動棘輪同步轉動，當主動棘輪在反轉時，主動棘輪會推動從動棘輪，使從動棘輪朝遠離主動棘輪的方向產生軸向位移，在從動棘輪產生位移之後會受到第一、第二磁鐵之間的相斥力而再度嚙接於主動棘輪，如此反覆的嚙接與分離即可讓主動棘輪相對於花鼓殼產生空轉。

Description

自行車花鼓

本發明與自行車有關，特別是指一種自行車花鼓。

本案之申請人先前於中華民國所申請之公開第201420380號發明專利案主要是利用彈性件對從動棘輪提供彈性推頂力量，使從動棘輪被主動棘輪所推離之後能夠再度與主動棘輪嚙接在一起，如此反覆的作動之下即可讓主動棘輪產生相對花鼓殼的空轉。

然而在前述習用專利案中，彈性件在長時間的使用之下容易出現彈性疲乏的問題，導致彈性件提供給從動棘輪的彈性推頂力量會日趨下降，在此情況下，從動棘輪會沒有辦法跟主動棘輪之間保持良好的離合效果，進而將會嚴重影響整個花鼓在動力傳輸方面的穩定度。

本發明之主要目的在於提供一種自行車花鼓，其具有使用壽命長及離合效果佳的特色。

為了達成上述目的，本發明之自行車花鼓包含有一心軸、一花鼓殼、一棘輪座、一主動棘輪、一從動棘輪、一第一磁鐵組，以及一第二磁鐵組。該花鼓殼套設於該心軸且藉由一設於該心軸與該花鼓殼之間之第一軸承而能相對該心軸轉動；該棘輪座套設於該心軸且藉由一設於該心軸與該棘輪座之間之第二軸承而能相對該心軸轉動，該棘輪座接設於該花鼓殼之一端且藉由一設於該花鼓殼與該棘輪座之間之第三軸承而能相對該花鼓殼轉動；該主動棘輪可轉動地套設於該心軸且連接於該棘輪座之一端，使得該主動棘輪能與該棘輪座同步轉動，此外，該主動棘輪背對於該棘輪之一端面具有一第一棘齒部；該從動棘輪可轉動地套設於該心軸且可軸向移動地設於該花鼓殼內，該從動棘輪朝該主動棘輪之一端面具有一第二棘齒部，該第二棘齒部可分離地嚙接於該主動棘輪之第一棘齒部；該第一磁鐵組具有一第一磁鐵固定座與一第一磁鐵，該第一磁鐵固定座套設於該心軸且固定於該花鼓殼內，該第一磁鐵設於該第一磁鐵固定座朝該從動棘輪之一端面；該第二磁鐵組具有一第二磁鐵固定座與一第二磁鐵，該第二磁鐵固定座套設於該心軸且固定於該從動棘輪，該第二磁鐵設於該第二磁鐵固定座且面對於該第一磁鐵，此外，該第二磁鐵具有與該第一磁鐵相同的極性。

由上述結構可知，當該棘輪座受到一大齒盤之驅動而帶動該主動棘輪開始正轉時，該主動棘輪會藉由與該從動齒輪之間的嚙接關係帶動該從動棘輪轉動，使該從動棘輪再帶動該花鼓殼一起轉動，然而當該棘輪座帶動該主動棘輪反轉時，該主動棘輪會推動該從動棘輪，使該從動棘輪朝遠離該主動棘輪的方向產生軸向位移，在該從動棘輪產生軸向位移之後會受到該第一、第二磁鐵之間的相斥力而再度嚙接於該主動棘輪，如此反覆的嚙接與分離即可讓該主動棘輪相對於該花鼓殼產生空轉。

在本發明之實施例中，該棘輪座之外周面套設有一防水墊圈，用以避免外界的雨水進入該花鼓殼的內部。

在本發明之實施例中，該棘輪座與該主動棘輪之間是以螺合方式鎖固在一起，而且，該棘輪座與該主動棘輪之間設置有一鎖緊墊圈，用以提升兩者之間的扭力穩定度。

在本發明之實施例中，該從動棘輪具有至少一省料槽，進而在不影響結構強度的情況之下達到節省材料成本的效果。

有關本發明所提供之自行車花鼓的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

請參閱第1及2圖，本發明第1實施例之自行車花鼓10包含有一心軸20、一花鼓殼28、一棘輪座38、一防水墊圈43、一主動棘輪46、二鎖緊墊圈50、一從動棘輪51、一第一磁鐵組56，以及一第二磁鐵組60。

心軸20具有一第一端21與一第二端22，心軸20之第一端21具有一第一外肩部23，心軸20之第二端22具有一第二外肩部25，此外，心軸20之第一端21與心軸20之第二端22分別鎖設有一第一端蓋26與一第二端蓋27。

花鼓殼28套設於心軸20，而且，如第2及3圖所示，花鼓殼28之內周面由心軸之第一端21往心軸20之第二端22的方向依序具有一第一軸承槽29、一內肩部30、一內環槽31、多數呈間隔排列之嵌槽32、一第二軸承槽33，以及一內定位槽34。花鼓殼28藉由一第一軸承35與一第二軸承36而能相對心軸20轉動，第一軸承35設於花鼓殼28之第一軸承槽29內且抵靠於心軸20之第一外肩部23，第二軸承36設於花鼓殼28之第二軸承槽33內。

在此需要補充說明的是，在本發明第1實施例中，如第2及3圖所示，嵌槽32先設置一齒環37之內環面，再將齒環37以螺合方式鎖設於花鼓殼28之內周面，如此可以降低加工難度及增加結構穩定度。另外如第5圖所示，嵌槽32也可以用一體成形的方式設於花鼓殼28之內周面。

棘輪座38套設於心軸20之第二端22且具有一第三軸承槽39，棘輪座38藉由一第三軸承40而能相對心軸20轉動，第三軸承40抵靠於心軸20之第二外肩部25且設於棘輪座38之第三軸承槽39內，再如第3圖所示，棘輪座38之一端藉由第二軸承36接設於花鼓殼28之一端，使得棘輪座38能相對花鼓殼28轉動。此外，棘輪座38之內端面具有一內螺紋部41。

防水墊圈43套設於棘輪座38之外周面而能跟著棘輪座38一起旋轉。防水墊圈43之外環面具有一外定位部44，防水墊圈43藉由外定位部44嵌設於花鼓殼28之內定位槽34來達到密封效果，用以避免外界的雨水進入花鼓殼28的內部，其中在外定位部44之表面與內定位槽34之槽壁之間可以相互接觸或互不接觸。

如第2及3圖所示，主動棘輪46套設於心軸20且具有一環部47，環部47之內端面設有一第一棘齒部48，環部47之外端面往外延伸出一外螺紋部49，主動棘輪46藉由外螺紋部49螺設於棘輪座38之內螺紋部41，使得主動棘輪46能與棘輪座38同步轉動。

鎖緊墊圈50套設於主動棘輪46之外螺紋部49且抵接於棘輪座38之內端面與主動棘輪46之環部47的外端面之間，用以增加主動棘輪46之外螺紋部49與棘輪座38之內螺紋部41之間的緊密度而提升兩者之間的扭力穩定性。

如第2及3圖所示，從動棘輪51具有一套孔52且藉由套孔52套設於心軸20，從動棘輪51之外周面具有多數呈間隔排列之嵌部53，從動棘輪51藉由嵌部53卡接於花鼓殼28之嵌槽32內，使得從動棘輪51可以沿著心軸20之軸向移動。此外，從動棘輪51朝主動棘輪46之一端面具有一第二棘齒部54，從動棘輪51藉由第二棘齒部54嚙接於主動棘輪46之第一棘齒部48。

在此需要補充說明的是，本發明之從動棘輪51於製造過程中可以在內周面成形出至少一個或多數個與套孔52徑向連通之省料槽55，這些省料槽55主要是用來節省材料成本，並不會對結構強度造成影響。

第一磁鐵組56具有一第一磁鐵固定座57、一第一磁鐵58，以及一擋片59，第一磁鐵固定座57套設於心軸20且抵靠於花鼓殼28之內肩部30，第一磁鐵58設於第一磁鐵固定座57朝從動棘輪51之一端，擋片59嵌設於花鼓殼28之內環槽31，用以避免第一磁鐵58脫落。

第二磁鐵組60具有一第二磁鐵固定座61與一第二磁鐵62，第二磁鐵固定座61套設於心軸20且第二磁鐵固定座61之一端固定於從動棘輪51之套孔52內，第二磁鐵62設於第二磁鐵固定座61之另一端且面對於第一磁鐵58，第二磁鐵62具有與第一磁鐵58相同的極性，所以兩者之間可以產生相互排斥的力量。

在此需要補充說明的是，假如要調整第一、第二磁鐵58、62之間的磁力強度，主要的方式可以透過改變第一磁鐵58與第二磁鐵62之間的距離，藉以達到調整磁力強度的效果。在實際操作時，當棘輪座38開始正轉時，如第3圖所示，藉由棘輪座38與主動棘輪46之間的螺合關係，主動棘輪46會開始跟著棘輪座38正轉，在主動棘輪46開始正轉的過程中，由於主動棘輪46之第一棘齒部48與從動棘輪51之第二棘齒部54之間保持良好的嚙接關係，所以從動棘輪51也會開始跟著主動棘輪46正轉，當從動棘輪51開始正轉時，藉由從動棘輪51之嵌部53與花鼓殼28之嵌槽32之間的嵌接關係，使花鼓殼28會被從動棘輪51所帶動而一起轉動。

當棘輪座38開始反轉時，如第4圖所示，藉由棘輪座38與主動棘輪46之間的螺合關係，主動棘輪46會開始跟著棘輪座38反轉，在主動棘輪46開始反轉的過程中，主動棘輪46之第一棘齒部48會推動從動棘輪51之第二棘齒部54，使從動棘輪51連帶第二磁鐵組60沿著心軸20之軸向朝遠離主動棘輪46的方向移動，此時藉由第一、第二磁鐵58、62之間的相斥力，從動棘輪51會被推回至與主動棘輪46嚙接在一起，在如此反覆的嚙接與分離之下，即可讓棘輪座38產生相對於花鼓殼28的空轉。

綜上所陳，本發明之自行車花鼓10利用第一、第二磁鐵58、62之間的相斥力對從動棘輪51提供穩定的離合效果，相較於習用技術而言，第一、第二磁鐵58、62可以有效解決彈性件在彈性疲乏方面的問題，因此能夠達到延長使用壽命的效果。

10‧‧‧自行車花鼓

20‧‧‧心軸

21‧‧‧第一端

22‧‧‧第二端

23‧‧‧第一外肩部

25‧‧‧第二外肩部

26‧‧‧第一端蓋

27‧‧‧第二端蓋

28‧‧‧花鼓殼

29‧‧‧第一軸承槽

30‧‧‧內肩部

31‧‧‧內環槽

32‧‧‧嵌槽

33‧‧‧第二軸承槽

34‧‧‧內定位槽

35‧‧‧第一軸承

36‧‧‧第二軸承

37‧‧‧齒環

38‧‧‧棘輪座

39‧‧‧第三軸承槽

40‧‧‧第三軸承

41‧‧‧內螺紋部

43‧‧‧防水墊圈

44‧‧‧外定位部

46‧‧‧主動棘輪

47‧‧‧環部

48‧‧‧第一棘齒部

49‧‧‧外螺紋部

50‧‧‧鎖緊墊圈

51‧‧‧從動棘輪

52‧‧‧套孔

53‧‧‧嵌部

54‧‧‧第二棘齒部

55‧‧‧省料槽

56‧‧‧第一磁鐵組

57‧‧‧第一磁鐵固定座

58‧‧‧第一磁鐵

59‧‧‧擋片

60‧‧‧第二磁鐵組

61‧‧‧第二磁鐵固定座

62‧‧‧第二磁鐵

第1圖為本發明第1實施例之自行車花鼓的立體圖。 第2圖為本發明第1實施例之自行車花鼓的立體分解圖。 第3圖為本發明第1實施例之自行車花鼓的剖視圖，主要顯示主動棘輪與從動棘輪相互嚙接之狀態。 第4圖類同於第3圖，主要顯示主動棘輪與從動棘輪相互分離之狀態。 第5圖為本發明第2實施例之自行車花鼓的剖視圖。

Claims (10)

1. 一種自行車花鼓，包含有： 一心軸； 一花鼓殼，藉由一第一軸承可轉動地套設於該心軸； 一棘輪座，藉由一第二軸承可轉動地接設於該花鼓殼之一端且藉由一第三軸承可轉動地套設於該心軸； 一主動棘輪，可轉動地套設於該心軸且連接於該棘輪座之一端，該主動棘輪具有一第一棘齒部； 一從動棘輪，可轉動地套設於該心軸且可軸向移動地設於該花鼓殼內，該從動棘輪具有一第二棘齒部，該第二棘齒部可分離地嚙接於該主動棘輪之第一棘齒部； 一第一磁鐵組，具有一第一磁鐵固定座與一第一磁鐵，該第一磁鐵固定座套設於該心軸且固定於該花鼓殼內，該第一磁鐵設於該第一磁鐵固定座朝該從動棘輪之一端面；以及 一第二磁鐵組，具有一第二磁鐵固定座與一第二磁鐵，該第二磁鐵固定座套設於該心軸且固定於該從動棘輪，該第二磁鐵設於該第二磁鐵固定座且面對於該第一磁鐵，該第二磁鐵具有與該第一磁鐵相同的極性。
2. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該花鼓殼之內周面固設有一齒環，該齒環的內環面具有至少一嵌槽，該從動棘輪之外周面具有至少一嵌部，該嵌部卡接於該花鼓殼之嵌槽內。
3. 如請求項2所述之自行車花鼓，其中該齒環之內環面以一體成形的方式設有該嵌槽
4. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該花鼓殼之內周面具有至少一嵌槽，該從動棘輪之外周面具有至少一嵌部，該嵌部卡接於該花鼓殼之嵌槽內。
5. 如請求項4所述之自行車花鼓，其中該花鼓殼之內周面以一體成形的方式設有該嵌槽。
6. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該花鼓殼之內周面具有一內定位槽，該棘輪座之外周面套設有一防水墊圈，該防水墊圈之外環面具有一外定位部，該外定位部嵌設於該花鼓殼之內定位槽。
7. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該花鼓殼之內周面具有一內環槽，該第一磁鐵組更具有一擋片，該擋片嵌設於該花鼓殼之內環槽且鄰設於該第一磁鐵。
8. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該棘輪座之內端面具有一內螺紋部，該主動棘輪具有一環部與一外螺紋部，該環部之內端面設有該第一棘齒部，該外螺紋部自該環部之外端面往外延伸且螺設於該棘輪座之內螺紋部。
9. 如請求項1所述之自行車花鼓，更包含有一鎖緊墊圈，該棘輪座之內端面具有一內螺紋部，該主動棘輪具有一環部與一外螺紋部，該環部之內端面設有該第一棘齒部，該外螺紋部自該環部之外端面往外延伸且螺設於該棘輪座之內螺紋部，該鎖緊墊圈套設於該主動棘輪之外螺紋部且抵接於該棘輪座之內端面與該主動棘輪之環部的外端面之間。
10. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該從動棘輪具有一套設於該心軸之套孔與至少一徑向連通該套孔之省料槽，該第二磁鐵固定座之一端固定於該從動棘輪之套孔內。