TW201843080A - 自行車輪軸總成 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一自行車及用於自行車之車輪的一輪軸總成。該總成包括一中空輪軸且配置成附接在該自行車之一叉之叉端上。該總成包括一第一軸向齒輪廓，該第一軸向齒輪廓配置成將一轉矩朝正切方向傳送至該輪軸。一第二軸向齒輪廓設置成與一叉端相鄰。該第二軸向齒輪廓配置成將一轉矩朝正切方向傳送至該車架。

Description

自行車輪軸總成

本發明係有關於自行車輪軸總成。更一般而言，本發明係有關於輪軸總成。本發明亦有關於包括一輪軸總成之一自行車。

自行車輪軸總成是習知的。圖1顯示一習知輪軸總成之一橫截面例。該輪軸總成包括一輪軸1。該輪軸可為中空，且一孔1a延伸穿過該軸。通常，該總成包括一軸端界面2及一輪轂殼3。多數軸承4將該輪轂殼3支持在該輪軸1上。為驅動該輪轂旋轉，該總成通常包括一或多數鏈輪5，例如一鏈輪組(cassette)。該總成通常包括多數徑向支持點6及多數軸向支持點7，其用以將該總成支持在一自行車架之一叉中，例如在叉端(dropout)中。一貫穿軸可插穿該開口1a以便相對該車架固定該總成。

一目的係提供可將一轉矩傳遞至該車架(叉端)之一輪軸總成。一目的係提供可將一轉矩由該輪軸傳遞至該車架(叉端)之一自行車。

更一般而言，一目的可為提供另一種總成及/或自行車。

依據一態樣提供一種用於例如一被驅動輪之一車輪的輪軸總成，該被驅動輪係例如一自行車之一後輪。該輪軸總成包括一輪軸。該輪軸為中空且配置成附接在該自行車之叉端上，該等叉端係例如在一叉上，例如在一後叉的支桿上。該輪軸總成包括一第一軸向齒輪廓。該車架，在該叉端，可包括一第二軸向齒輪廓。該第一輪廓可將一轉矩朝正切方向傳送至該輪軸。該第二輪廓可將一轉矩朝一正切方向傳送至該車架。因此朝正切方向之一轉矩可由該輪軸傳送至該車架。

或者，該輪軸總成包括在該第一軸向齒輪廓與該輪軸間之一形狀鎖合連接。或者，該形狀鎖合連接容許該第一軸向齒輪廓朝該輪軸之一軸向移動。

或者，該輪軸總成包括在該第一軸向齒輪廓與該輪軸間之一中間體。或者，該中間體配置成當一貫穿軸插穿該中空軸時使該第一輪廓朝向該車架移動。

或者，一形狀鎖合連接設置在該第二軸向齒輪廓與該車架，例如該叉端之間。該形狀鎖合連接可容許將一轉矩朝正切方向傳送至該車架。或者，一輔助構件設置成附接該車架用以形成該形狀鎖合連接。或者，該輔助構件透過一碟剎之附接點中之至少一附接點附接在該車架上。或者，該輔助構件透過該後變速器之附接點中之至少一附接點附接在該車架上。

或者，該第二軸向齒輪廓包括一孔，且該貫穿軸可插穿該孔。或者，該孔之一直徑小於該輪軸之一直徑。

依據一態樣，若在該輪軸中沒有貫穿軸，該第一軸向齒輪廓係定位成遠離該車架。依據一態樣，當該貫穿軸插穿該輪軸時，這使該第一軸向齒輪廓朝向該車架移動，例如至該叉端。這容許該等第一與第二軸向齒輪廓之間產生一形狀鎖固接合。當由該輪軸移除該貫穿軸時，該第一軸向齒輪廓移動遠離該車架，例如叉端，且該輪軸可輕易地由該車架取出。

依據一態樣，一傳動裝置，例如一齒輪箱設置在該驅動器，例如該鏈輪組與該輪轂殼之間。該驅動器包括至少一鏈輪。例如該鏈輪組之該驅動器可包括多數不同鏈輪。

或者，該傳動裝置之一轉矩支持構件與該輪軸連接。該支持轉矩可透過該輪軸及該等第一與第二軸向齒輪廓傳送至該車架。

應了解的是可組合上述態樣、特徵及選項中之一或多數態樣、特徵及選項。應了解的是關於該等態樣中之一態樣所述的選項中之任一選項可同等地應用於其他態樣中之任一態樣。亦可了解的是關於該離合器系統所述之全部態樣、特徵及選項同等地應用於該方法，且反之亦然。

圖2顯示將一輪軸總成10附接在一自行車架12上之一習知方法的示意橫截面。該輪軸總成10之輪軸1定位在該自行車架12之二叉端14間。在此該等叉端14係該自行車架之後叉的一部份。在圖1中，該輪軸總成包括一輪轂殼3。多數軸承4將該輪轂殼3支持在該輪軸1上。為驅動該輪轂旋轉，該總成10包括一鏈輪組，該鏈輪組包括多數鏈輪5。在該示意圖中，軸端界面2雖未顯示，但存在。該輪軸1係與該叉端14軸向抵靠15。在圖2中，一貫穿軸16插穿該中空輪軸1。在此，該貫穿軸被多數螺帽18固持定位且固定在該車架12上，且該等螺帽18螺接在該貫穿軸16之螺紋端16A上。

圖3顯示一輪軸總成10之一示意橫截面例。在這例子中該輪軸總成係用於一自行車之一被驅動輪，例如一後輪。該輪軸總成10包括一輪軸1。該輪軸為中空，且一孔1a延伸穿過該軸。一貫穿軸16可插穿該中空軸1。該輪軸總成10可包括如圖1所示，但未顯示在圖3之示意圖中的軸端界面2。該輪軸總成10包括一輪轂殼3。多數軸承4將該輪轂殼3支持在該輪軸1上。為驅動該輪轂旋轉，該總成10包括一驅動器5，該驅動器5在此包括多數鏈輪，例如一鏈輪組。該輪軸總成10係顯示為定位在一自行車100之一車架12之一後叉的叉端14間。

在圖3之例子中，該輪軸總成10包括一第一軸向齒輪廓20。該第一軸向齒輪廓20配置成將一轉矩朝正切方向傳送至該輪軸1。在這例子中，該第一軸向齒輪廓係一第一轉矩傳送構件19之一部份。該第一轉矩傳送構件19與該輪軸1軸向地且移動地耦合。該第一轉矩傳送構件不可相對該輪軸1旋轉。此外，該輪軸總成1包括一形狀鎖合連接，例如在如該第一轉矩傳送構件19之第一軸向齒輪廓20與該輪軸1間之一鍵合連接。該形狀鎖合連接容許該第一軸向齒輪廓20朝該輪軸1之軸向移動，而防止該第一軸向齒輪廓環繞該輪軸之軸旋轉。因此，一轉矩可由該輪軸1傳遞至該第一軸向齒輪廓20。

在圖3之例子中，該車架12包括一第二軸向齒輪廓22。該第二軸向齒輪廓22配置成將一轉矩朝正切方向傳送至該車架12。在這例子中，該第二軸向齒輪廓22係一第二轉矩傳送構件21之一部份。在此，一孔穿過該第二轉矩傳送構件21以容許該貫穿軸16插穿。在此該孔比該輪軸1之一外徑小，使得該輪軸1無法插入該第二轉矩傳送構件21。該第二轉矩傳送構件21可為一輔助構件，該輔助構件容許對該車架提供該第二軸向齒輪廓且不必修改例如該等叉端之車架的現有部件。該第二轉矩傳送構件21與該車架12耦合。該第二轉矩傳送構件21不可相對該車架12旋轉。此外，該車架12包括一形狀鎖合連接，例如在如該第二轉矩傳送構件21之該第二軸向齒輪廓22與如該叉端14之該車架12間的一鍵合連接。該形狀鎖合連接防止該第二軸向齒輪廓22環繞該輪軸之軸旋轉。因此，一轉矩可由該第二軸向齒輪廓22傳遞至該車架12。在此該第二轉矩傳送構件定位成與該叉端14相鄰。該第二轉矩傳送構件可透過一碟剎之附接點中的至少一附接點附接在該車架上。該第二轉矩傳送構件可透過一後變速器之附接點中的至少一附接點附接在該車架上。應注意的是在圖3之例子中該第一軸向齒輪廓20尚未與該第二軸向齒輪廓22接合。

圖4顯示圖3之輪軸總成10，其中一貫穿軸16插穿該中空軸1。此時該第一軸向齒輪廓20沿該輪軸1之一軸向朝向該第二軸向齒輪廓22移動。藉此該等第一與第二軸向齒輪廓接合，例如互鎖。該等接合之第一與第二軸向齒輪廓容許一轉矩由該第一軸向齒輪廓20傳送至該第二軸向齒輪廓22。因此，在這狀態中，一轉矩可由該輪軸1透過該等第一與第二軸向齒輪廓20、22傳送至該車架12。

在圖4之例子中，該驅動器5透過一傳動裝置24與該輪轂殼3連接。在這例子中，該傳動裝置配置成選擇地在一第一模式及一第二模式中。在該第一模式中，該傳動裝置24之一傳動比與該第二模式中之一傳動比不同。在此，在該第一模式中，該傳動比一致(在該輪轂之輸出旋轉速度等於在該驅動器之輸入旋轉速度)。在此，在第二模式中，該傳動比係一減速(在該輪轂之輸出旋轉速度小於在該驅動器之輸入旋轉速度)。因此，該傳動裝置可例如模擬一前變速器之功能。亦可使用其他傳動比。該傳動裝置亦可具有二個以上模式。該傳動裝置可配置成以二個以上之傳動比操作。該驅動器5亦可包括一單一鏈輪。在此，該傳動裝置24配置成使得一轉矩可傳送至該自行車之一非旋轉部件用以產生該等不同傳動比中之至少一傳動比。該轉矩在此係透過一支持元件25傳送至該輪軸1。因此，該轉矩可由該傳動裝置24透過該支持元件25、透過該輪軸1、透過該等第一與第二軸向齒輪廓20、22傳送至該車架12，例如該叉端14。

圖5與6顯示一輪軸總成10之一示意橫截面例。在這例子中，該輪軸總成10包括在該第一軸向齒輪廓20與該輪軸1間之一中間體26。該中間體26係配置成當插入該貫穿軸16時使該第一軸向齒輪廓20朝該輪軸1之一軸向移動。在此該中間體26延伸穿過該中空軸1之一壁而進入穿過中空軸1之開口1a。在此，該中間體26配置成當通過該貫穿軸16時朝一徑向移動。在這例子中，該第一轉矩傳送構件19配置成藉由該中間體26之徑向移動而被致動並朝該輪軸1之一軸向移動。

該中間體可為例如一球。在圖5中，該球延伸穿過該輪軸之壁。該球部份地延伸進入該輪軸之中空內空間。當插入該貫穿軸時，該球徑向向外地移動。在圖5之例子中，該第一轉矩傳送構件包括一傾斜表面27，例如一錐形表面。該球相對該傾斜表面27之徑向向外移動可使該第一轉矩傳送構件19朝向該第二轉矩傳送構件21軸向地移動。

應了解的是該第一軸向齒輪廓20及該第二軸向齒輪廓22配置成互相接合，例如互鎖。此外，該第一軸向齒輪廓20可包括一或多數突起及/或凹部。該第一軸向齒輪廓20之該等突起及/或凹部可由該第一轉矩傳送構件19之一軸向面19A分別地突出及/或凹入。該第二軸向齒輪廓22可分別地包括一或多數凹部及/或突起。該第二軸向齒輪廓22之該等凹部及/或突起由該第二轉矩傳送構件21之一軸向面21A分別地凹入及/或突出。該第二軸向齒輪廓22之一或多數凹部及/或突起配置成用以分別與該第一軸向齒輪廓20之一或多數突起及/或凹部結合。該等突起可例如包括多數肋。該等凹部可例如包括多數溝。該等肋及/或溝可例如朝一徑向延伸在該等軸向面19A、21A上。但是，亦可想到其他突起及凹部。

在該等例子中，該貫穿軸係顯示為被螺帽固定在該車架上。應了解的是亦可為其他連接裝置，例如快鎖。

在此，本發明係參照本發明之特定實施例來說明。但是，顯而易見的是在不偏離本發明之本質的情形下，可進行各種修改、變化、替換及改變。為清楚及簡明地說明，在此用相同或不同實施例之一部份說明多數特徵，但是亦可想到及了解具有在這些不同實施例中所述之全部或某些特徵之多數組合的其他實施例係落在由申請專利範圍界定之本發明的架構內。因此，說明書、圖及例子應被視為說明用而非限制用。本發明意圖包含落在附加申請專利範圍之精神與範疇內的所有替代例、修改例及變化例。此外，所述之許多元件係可以任何適當組合及位置用分開或分散組件或與其他組件組合來實施之多數功能實體。

在申請專利範圍中，放在括號間之任何符號不應被視為限制該請求項。該用語「包含」未排除存在一請求項中列舉之其他特徵或步驟以外之其他特徵或步驟。此外，該用語「一」不應被視為限定於「只有一」，而是用以表示「至少一」，且不排除多數。唯一的事實是在互不相同之請求項中說明某些方法不表示這些方法之一組合不能用來獲益。

1‧‧‧輪軸；中空軸

1a‧‧‧孔(開口)

2‧‧‧軸端界面

3‧‧‧輪轂殼

4‧‧‧軸承

5‧‧‧鏈輪(驅動器)

6‧‧‧徑向支持點

7‧‧‧軸向支持點

10‧‧‧輪軸總成

12‧‧‧(自行)車架

14‧‧‧叉端

15‧‧‧軸向抵靠

16‧‧‧貫穿軸

16A‧‧‧螺紋端

18‧‧‧螺帽

19‧‧‧第一轉矩傳送構件

19A,21A‧‧‧軸向面

20‧‧‧第一軸向齒輪廓

21‧‧‧第二轉矩傳送構件

22‧‧‧第二軸向齒輪廓

24‧‧‧傳動裝置

25‧‧‧支持元件

26‧‧‧中間體

27‧‧‧傾斜表面

100‧‧‧自行車

本發明可依據在圖中顯示之示範實施例進一步說明。該等示範實施例係藉由非限制說明提出。應注意的是該等圖只是藉由非限制例提出之本發明實施例的示意圖。

在圖中： 圖1顯示一輪軸總成之一橫截面； 圖2顯示一輪軸總成之一橫截面圖的示意圖； 圖3顯示一輪軸總成之一橫截面圖的示意圖； 圖4顯示一輪軸總成之一橫截面圖的示意圖； 圖5顯示一輪軸總成之一橫截面圖的示意圖；及 圖6顯示一輪軸總成之一橫截面圖的示意圖。

Claims (11)

1. 一種用於一自行車之車輪的輪軸總成，其包括一中空輪軸，且配置成附接在該自行車之一叉的叉端上， 其中該輪軸總成包括一第一軸向齒輪廓，該第一軸向齒輪廓配置成將一轉矩朝正切方向傳送至該輪軸。
2. 如請求項1之輪軸總成，其包括在該第一軸向齒輪廓與該輪軸間之一形狀鎖合連接，該形狀鎖合連接容許該第一軸向齒輪廓朝該輪軸之軸向移動。
3. 如請求項1或2之輪軸總成，其包括在該第一軸向齒輪廓與該輪軸間之一中間體。
4. 如請求項3之輪軸總成，其中該中間體配置成當一貫穿軸插穿該中空軸時使該第一輪廓朝向該車架移動。
5. 一種自行車，其包括一車架及與該車架連接的如請求項1至4中任一項之一輪軸總成，其中一第二軸向齒輪廓設置成與一叉端相鄰，其中該第二軸向齒輪廓配置成將一轉矩朝正切方向傳送至該車架。
6. 如請求項5之自行車，其包括在該第二軸向齒輪廓與該叉端間之一形狀鎖合連接，該形狀鎖合連接容許將一轉矩朝正切方向傳送至該車架。
7. 如請求項6之自行車，其包括一輔助構件，該輔助構件附接在該車架上且與該第二軸向齒輪廓形狀鎖合地(form-lockingly)連接。
8. 如請求項7之自行車，其中該輔助構件透過一碟剎之數個附接點中之至少一附接點附接在該車架上。
9. 如請求項6或7之自行車，其中該輔助構件透過該後變速器之數個附接點中之至少一附接點附接在該車架上。
10. 如請求項5至9中任一項之自行車，其中該第二軸向齒輪廓包括一孔，且該貫穿軸可插穿該孔。
11. 如請求項10之自行車，其中該孔之一直徑小於該輪軸之一直徑。